石墨烯/碳纳米管/环氧树脂复合材料的制备与性能研究

发布时间：2022-02-24 06:31

　　环氧树脂（EP）是最重要的热固性树脂基体之一,由于具有优异的耐化学性和耐腐蚀性,出色的粘合性,低收缩率和低价格,它经常用于要求苛刻的应用中。而环氧树脂本身是脆性的,这使得它们易于在使用中产生微裂纹,这限制了它们的应用。近些年,考虑到环氧树脂在延展性方面的缺点后,已经进行了广泛的研究,可以使用橡胶,热塑性塑料,无机颗粒等增韧环氧树脂。通过掺入各种纳米粒子可以使环氧树脂的韧性增强,石墨烯具有更高的表面积与体积比,使其更有利于改善聚合物基体的机械,电学,热学和阻隔性。碳纳米管具有良好的力学性能,可以与聚合物基体制成复合材料。所制备的复合材料表现出良好的强度、抗疲劳性及各项同性。本论文通过在环氧树脂中添加石墨烯和碳纳米管制备成复合材料。论文的主要工作如下:（1）为提高石墨烯/环氧树脂复合材料的性能,使纳米石墨烯在环氧树脂中得到更好的分散性,通过硅烷偶联剂（γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,KH-570）对纳米石墨烯的表面进行修饰后,与环氧树脂制备成复合材料。其研究结果如下:修饰后的石墨烯（KH-GE）不影响环氧树脂的热稳定性,用KH-GE和EP的复合材料的热稳定性与纯EP相比稍有上升。与EP... 

【文章来源】：吉林大学吉林省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
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第一章 绪论
    1.1 石墨烯的概述
        1.1.1 石墨烯的简介
        1.1.2 石墨烯的结构
        1.1.3 石墨烯的性能
        1.1.4 石墨烯的制备方法
        1.1.5 石墨烯的表面修饰
    1.2 碳纳米管的概述
        1.2.1 碳纳米管的简介
        1.2.2 碳纳米管的结构
        1.2.3 碳纳米管的性能
        1.2.4 碳纳米管的改性方法
    1.3 环氧树脂的概述
        1.3.1 环氧树脂的简介
        1.3.2 环氧树脂的固化剂
        1.3.3 环氧树脂的特性及应用
    1.4 环氧树脂的发展状况及增韧研究现状
        1.4.1 环氧树脂的发展状况
        1.4.2 环氧树脂的增韧研究现状
    1.5 无机纳米粒子与环氧树脂复合材料制备方法
    1.6 本课题的背景和意义
    1.7 本课题研究的内容
第2章 GE和 EP复合材料的性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 样品制备
        2.2.4 实验工艺流程
        2.2.5 样品的性能表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 X射线光电子能谱
        2.3.2 热稳定性
        2.3.3 冲击强度
        2.3.4 断裂韧性
        2.3.5 力学性能
        2.3.6 热机械分析
        2.3.7 形态学
    2.4 本章小结
第3章 GE/MWCNTs-OH/EP复合材料的性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 样品制备
        3.2.4 样品的性能表征
        3.2.5 实验工艺流程
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 热稳定性
        3.3.2 冲击强度
        3.3.3 断裂韧性
        3.3.4 力学性能
        3.3.5 热机械分析
        3.3.6 形态学
    3.4 本章小结
第4章 结论和展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
作者简介
硕士期间的主要科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]环氧树脂的应用及市场分析[J]. 张谦,王涵,毕治功.  弹性体. 2019(01)
[2]Effect of radial heat conduction on effective thermal conductivity of carbon nanotube bundles[J]. WANG JianLi,SONG YaMei,ZHANG YuFeng,HU YuHan,YIN Hang,GU YunFeng,XIA Re,CHEN YunFei.  Science China（Technological Sciences）. 2018(12)
[3]碳纳米管改性环氧树脂的研究概况[J]. 刘仲良,李洪峰,顾继友,王德志,曲春艳,杨海冬.  粘接. 2018(10)
[4]氧化石墨烯/二氧化硅复合材料的制备及其在吸附领域应用研究进展[J]. 王鹏鹏,李洁,陈连喜,王雨,方金金.  人工晶体学报. 2018(09)
[5]实用的环氧树脂增韧技术[J]. 周建文,王洪.  粘接. 2018(07)
[6]PLA/PBAT/纳米SiO2复合材料的力学性能、热性能和流变性能研究[J]. 刘文勇,刘圣恭,王志杰,周欣,戴炳丰,杨明明,曾广胜.  包装学报. 2018(03)
[7]石墨烯的制备及其对环氧树脂导电性能的影响[J]. 乔栩,林治,林晓丹.  材料工程. 2018(07)
[8]非共价键表面修饰的石墨烯/聚合物复合材料研究进展[J]. 王昊,张辉,张继华,赵云峰.  材料工程. 2018(07)
[9]Fe掺杂空位缺陷碳纳米管吸附SO2分子:第一性原理研究[J]. 贾晓彤,安立宝,刘扬.  真空科学与技术学报. 2018(06)
[10]臭氧氧化改性碳纳米管对铀的吸附性能[J]. 杨爱丽,武俊红,张业新.  核化学与放射化学. 2018(04)

硕士论文
[1]环氧树脂与胺类固化剂当量比对固化物性能的影响[D]. 汪澎.北京化工大学 2012
[2]环氧/酸酐体系固化制度的优化及性能研究[D]. 李孝兰.武汉理工大学 2012
[3]有机/无机纳米复合改性环氧树脂研究[D]. 于柱.沈阳理工大学 2009



本文编号：3642167