碳納米管化學(xué)改性及其聚乙烯醇復(fù)合材料.pdf

1、本文通過化學(xué)接枝的方法處理碳納米管并研究其聚乙烯醇復(fù)合材料的導(dǎo)電和力學(xué)性能，論文主要分為兩個(gè)部分。
　　 第一部分:利用過氧化苯甲酰和N，N-二甲基苯胺(或N，N-雙(2-羥乙基)對甲苯胺)體系經(jīng)過氧化還原反應(yīng)引發(fā)生成自由基，通過直接自由基加成和原位聚合兩種方法接枝改性多壁(MWNTs)和單壁(SWNTs)碳納米管。通過紅外，拉曼光譜等表征證實(shí)了碳納米管表面的共價(jià)修飾，小分子自由基直接加成處理的碳納米管800℃熱失重率最高可達(dá)8

2、.26％，透射電鏡(TEM)顯示原位聚合水解苯乙烯-馬來酸酐共聚物(HSMA)接枝的碳納米管表面覆蓋有一層聚合物，HSMA接枝碳納米管在pH=9的水中具有一定的分散穩(wěn)定性。
　　 第二部分:先通過偶氮二異丁腈引發(fā)自由基原位聚合HSMA接枝MWNTs，再在MWNT-HSMA基礎(chǔ)上經(jīng)過酯化反應(yīng)引入聚乙烯醇(PVA)。通過紅外光譜，熱失重等證明了HSMA和PVA的成功接枝。得到的兩種處理后碳納米管都能水中具有良好的分散穩(wěn)定性，其中接枝

3、了PVA的MWNT-HSMA-PVA在二甲基亞砜中也具有良好的分散穩(wěn)定性。將兩種碳納米管通過溶液澆鑄的方法和PVA進(jìn)行共混制得PVA/碳納米管薄膜。MWNT-HSMA填充的PVA薄膜在高含量時(shí)具有良好的導(dǎo)電性，當(dāng)含量達(dá)到50wt％時(shí)，材料體積電阻率降低到0.19Ω/cm。通過拉伸斷面的SEM觀察發(fā)現(xiàn)接枝后的MWNTs在含量較低的情況下PVA基體具有良好的分散性，MWNT-HSMA-PVA雖然沒有達(dá)到單根分散，但是依然是納米級(jí)的分散。當(dāng)含