液晶功能化碳纳米管/有机硅复合材料的制备与场致诱导作用研究

发布时间：2023-03-29 03:09

　　有机硅材料因其具有良好的耐高低温性、耐辐射性、耐氧化和耐气候性等,被广泛应用于电子电器、航天、建筑、化工和交通运输等领域,但是传统的聚硅氧烷热导率较低,力学性能也存在不足。碳纳米管具备独一无二的构造和优良的电学、热学和力学性能可以作为高性能聚合物基材料的理想填料。然而,碳纳米管的表面能较大,容易团聚,且与聚合物相容性差等缺点,因此碳纳米管作为填料首先要解决的问题是如何防止碳纳米管团聚,以及怎样改善聚合物与碳纳米管的相容性。本论文主要探究了三种不同的液晶对碳纳米管进行功能化改性,然后作为有机硅基体的填料,制备了液晶-碳纳米管/有机硅纳米复合材料,并研究了施加电场后,液晶诱导碳纳米管的取向及其对有机硅复合材料导热性能和力学性能的影响。具体内容包括:(1)分别研究了三种液晶分子——N-(4-甲氧基亚苄基)对丁基苯胺(MBBA),4-氰基-4’-正辛氧基联苯(8OCB)和3,4-二氟苯基双环己基乙烯(ECFB)对碳纳米管功能化改性,通过荧光光谱仪、紫外-可见分光光度计、红外光谱仪、XRD、TGA对液晶改性碳纳米管进行表征,结果表明碳纳米管与三种液晶分子之间均通过非共价键(π-π堆积)作用相结合...

【文章页数】：100 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 有机硅材料
    1.3 碳纳米管
        1.3.1 碳纳米管的结构
        1.3.2 碳纳米管的特性
        1.3.3 碳纳米管的功能化
    1.4 碳纳米管改性聚合物研究现状
        1.4.1 碳纳米管/聚合物复合材料的制备方法
        1.4.2 碳纳米管/液晶复合物改性高分子聚合物
    1.5 导热机理研究
    1.6 论文的研究内容与创新点
        1.6.1 主要研究内容
        1.6.2 论文的创新点
第2章 实验仪器与表征方法
    2.1 实验试剂
    2.2 实验仪器
    2.3 表征方法
        2.3.1 核磁共振光谱仪测试(¹H-NMR)
        2.3.2 低温差示扫描量热仪测试(DSC)
        2.3.3 荧光光谱仪(FluorescenceSpectrometer)
        2.3.4 偏光显微镜(POM)
        2.3.5 红外光谱分析(FT-IR)
        2.3.6 紫外-可见分光光度计
        2.3.7 X-射线衍射仪(XRD)
        2.3.8 同步热分析仪测试(TG-DTA)
        2.3.9 电子拉力测试
        2.3.10 导热系数仪
        2.3.11 计算机实测偏振光实验仪
        2.3.12 扫描电子显微镜(SEM)
        2.3.13 透射电子显微镜(TEM)
        2.3.14 超薄切片机
        2.3.15 流变仪测试
第3章 MBBA液晶功能化碳纳米米管/有机硅的制备与性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料与仪器
        3.2.2 MBBA液晶的制备
        3.2.3 MBBA功能化MWCNTs的制备
        3.2.4 MBBA-MWCNTs/有机硅复合材料的制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 MBBA结构与性能表征
        3.3.2 MBBA-MWCNTs的表征
        3.3.3 有机硅复合材料性能测试
    3.4 本章小结
第4章 ECFB液晶功能化碳纳米管/有机硅的制备与性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料与仪器
        4.2.2 ECFB液晶功能化MWCNTs的制备
        4.2.3 ECFB-MWCNTs/有机硅复合材料的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 ECFB结构与性能表征
        4.3.2 ECFB-MWCNTs的表征
        4.3.3 有机硅纳米复合材料结构与性能
        4.3.4 施加电场制备碳纳米管导热材料性能
    4.4 本章小结
第5章 8OCB液晶功能化碳纳米管/有机硅的制备与性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验材料与仪器
        5.2.2 制备与表征
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 8 OCB结构与性能表征
        5.3.2 8 OCB-MWCNTs的表征
        5.3.3 有机硅纳米复合材料的性能测试
        5.3.4 施加外加电场制备碳纳米管导热材料性能的测试
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果



本文编号：3773869