MWCNTs-PES-MBAE復(fù)合材料的制備與性能.pdf

1、雙馬來酰亞胺(BMI)樹脂是一種耐高溫、加工性和絕緣性好的先進(jìn)樹脂基體，但被其固化物脆性大的缺點(diǎn)限制了應(yīng)用。為了提高雙馬樹脂的韌性但不降低其他性能，本文以二烯丙基雙酚A(BBA)和雙酚A雙烯丙基醚(BBE)為活性稀釋劑，與4,4’-二氨基二苯甲烷型雙馬來酰亞胺(MBMI)反應(yīng)制備聚合物基體(MBAE)，并采用聚醚砜(PES)和多壁碳納米管(MWCNTs)為改性劑，通過原位聚合法制備 MWCNTs/PES-MBAE復(fù)合材料；同時對比分析了

2、酸化和超臨界兩種方法處理的MWCNTs對復(fù)合材料的增韌效果。
　　采用FT-IR分析MWCNTs的改性效果，結(jié)果顯示：原始碳管在3727 cm-1處的游離羥基經(jīng)改性后均消失，說明兩種方法都起到純化的作用；經(jīng)酸化后在3450 cm-1和1635 cm-1附近出現(xiàn)特征峰，推斷其表面存在-COOH；超臨界處理在3450 cm-1附近出現(xiàn)了-OH，說明表面結(jié)合有一定的乙醇分子。TEM結(jié)果表明，經(jīng)改性的MWCNTs都保有較大的長徑比，碳管間

3、無纏繞；酸化處理最佳時長為2 h，表面因被氧化而粗糙，而超臨界處理后管壁光滑。利用SEM和AFM觀察復(fù)合材料的微觀形貌及相結(jié)構(gòu)，PES與 MBAE間呈現(xiàn)兩相結(jié)構(gòu)并以“蜂窩”狀均勻分散在聚合物基體中；加入PES和MWCNTs后材料由典型的脆性斷裂轉(zhuǎn)為韌性斷裂；酸化MWCNTs與樹脂基體和PES間界面作用力強(qiáng)，使得改性劑在基體中分散均勻，而超臨界MWCNTs在固化物中的界面相容性差。
　　復(fù)合材料的耐熱性測試結(jié)果顯示：PES樹脂會使材

4、料的熱分解溫度降低，但改性的MWCNTs均可提高材料的耐熱性能。介電常數(shù)隨MWCNTs含量的升高而降低，介電損耗略有升高，在頻率小于104 Hz時為千分位，可作為常規(guī)絕緣材料使用。兩種改性的MWCNTs對力學(xué)性能影響不同：添加酸化MWCNTs的復(fù)合材料沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度均隨著含量的升高呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，且在含量為0.02 wt％時達(dá)到最高，較基體分別提升了74%和53%；而超臨界MWCNTs的加入使得復(fù)合材料的力學(xué)性能呈現(xiàn)下降的趨