【摘 要】
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为制备出高品质的聚合物/碳纳米管复合材料,解决碳纳米管于基体树脂中的分散和界面粘合问题是关键.通过非共价方法对单壁碳纳米管(SWNT)预先进行适当的表面改性是实现这
【机 构】
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青岛科技大学高分子科学与工程学院,橡塑材料与工程教育部重点实验室,山东省青岛市,266042
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为制备出高品质的聚合物/碳纳米管复合材料,解决碳纳米管于基体树脂中的分散和界面粘合问题是关键.通过非共价方法对单壁碳纳米管(SWNT)预先进行适当的表面改性是实现这些目标的一个有潜质的选择.为此,本研究设计并合成了一种反应性胺基芘化物(AmPy)并用作SWNT 的非共价改性助剂,进而制备出了多功能性环氧树脂/SWNT 复合材料.通过使用AmPy,本研究实现了SWNT-环氧基体界面的分子层级调控：SWNT 与AmPy-12 间有很强的π-π相互作用,而AmPy-12 与环氧基体间能够形成有效的化学键接.所得复合材料的力学性能因而得以很大幅度的提高.在SWNT 用量仅为0.3 wt％时,复合材料的拉伸强度、杨氏模量和冲击强度与纯环氧树脂相比已分别提高了54％、27％和32％.此外,复合材料的电性能和热性能也得以明显改善.本工作针对环氧树脂/SWNT 体系提及的“界面分子设计(Interface Molecular Engineering)”概念能够很容易地推广至其它聚合物-碳纳米管体系,进而为发展高质量的聚合物-碳纳米管复合材料提供了一个方法论.
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