超支化聚酰胺原位修饰碳纳米管及改性尼龙6的研究

发布时间：2020-11-20 14:27

　　 首先采用混酸氧化法在多壁碳纳米管表面生成羧基,然后以三(3-氨基苯基)氧化膦和己二酸分别作为A3和B2单体,与羧基化碳纳米管一起原位聚合制备含磷超支化聚酰胺改性碳纳米管(MWCNT-P)。用红外光谱、X射线能谱仪、扫描电镜、透射电镜和热重分析等方法对MWCNT-P进行表征。结果显示,原位聚合可将超支化聚酰胺接枝到碳纳米管表面,改性后碳纳米管直径明显变大,表面变得粗糙。采用熔融共混法将MWCNT-P,超支化聚酰胺(HBPA)与PA6共混制备三元纳米复合材料(MWCNT-P/HBPA/PA6)。扫描电镜显示MWCNT-P添加量低于≤1.0wt%时,可以在复合材料中均匀分散,MWCNT-P含量较高时(1.5wt%),在复合材料中的分散性下降,发生团聚。采用DSC法研究了 MWCNT-P含量对复合材料MWCNT-P/HBPA/PA6非等温结晶行为的影响;通过Jeziorny方程、Ozawa方程和Mo方程对非等温结晶数据进行处理,发现Jeziorny方程、Ozawa方程对非等温结晶过程描述性较差,不适合用来分析材料的非等温结晶过程,Mo法可以较好的描述复合材料的非等温结晶过程。MWCNT-P和HBPA的加入影响了 PA6的成核机理。采用X射线衍射对复合材料结晶形态进行研究,结果表明,MWCNT-P和HBPA没有改变PA6的晶型,PA6和MWCNT-P/HBPA/PA6都以稳定的α晶型为主。对MWCNT-P/HBPA/PA6的力学性能研究表明,加入少量的HBPA会使PA6的力学性能下降,但在HBPA/PA6体系中加入MWCNT-P后,复合材料的力学性能有所提高,MWCNT-P的用量为1wt%时,复合材料的力学性能最佳。热重分析表明HBPA对PA6有成炭作用,加入1 wt%的HBPA,可使PA6在700℃的残炭量达到8.2wt%;同时加入MWCNT-P和HBPA时,成炭作用进一步提高,MWCNT-P与HBPA表现出协同效应。阻燃性能研究表明,在HBPA/PA6体系中加入MWCNT-P可提高复合材料的极限氧指数,并减弱PA6的熔滴现象,HBPA为2 wt%,MWCNT-P为1wt%时,复合材料的极限氧指数达到27.3。
【学位单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TQ323.6;TQ127.11
【部分图文】：

图１－２?ＭＷＣＮＴｓ结构示??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｍｕｌｔｉｗａｌｌｅｄ?ｃａｒｂｏｎ?ｎａｎｏｔｕｂｅｓ??

定在碳纳米管表面。??王国建等［４（）］通过自缩合乙烯基聚合法（ＳＣＶＰ）和原子转移自由基聚合（ＡＴＲＰ）法进??行结合，合成了超支化对氯甲基苯乙烯（ＰＣＭＳ，其结构如图１－４所示），合成的ＰＣＭＳ??以卤素原子为端基，然后通过叠氮反应将其转化为－Ｎ３，之后用点击化学法成功接枝??到碳纳米管的表面，制得共价修饰的碳纳米管。改性后碳纳米管表面存在大量官能团，??可以有效地改善超支化聚合物的修饰效果。??７??

MWCNTP的制备Fig,2-1Theg}par}tia}ofMWCNTF
【参考文献】

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3 侯立晨;刘海辉;王宁;彭伟伟;谭勇;张兴祥;;功能化碳纳米管的制备及功能化碳纳米管/尼龙6复合纤维[J];复合材料学报;2013年01期

4 张梓军;颜红侠;管兴华;刘超;;超支化聚合物修饰碳纳米管的研究进展[J];材料导报;2012年11期

5 叶芸;肖晓晶;郭太良;黎威志;蒋亚东;;碳纳米管表面化学镀银及场发射性能研究[J];功能材料;2012年09期

6 张小平;黄艳琴;任厚基;范曲立;黄维;;超支化聚合物研究最新进展[J];科学通报;2011年21期

7 李兵;;浅析磷系阻燃剂的机理及应用进展[J];化学工程与装备;2010年11期

8 李中原;刘文涛;何素芹;许书珍;吴刘锁;黄玉伟;朱诚身;;原位聚合制备尼龙6/多壁碳纳米管复合材料及性能表征[J];高分子材料科学与工程;2009年05期

9 王平华;杨莺;刘春华;唐龙祥;李凤妍;;碳纳米管/PA6纳米复合材料的制备及力学性能[J];高分子材料科学与工程;2008年11期

10 赵辉;罗小军;罗运军;;超支化聚合物接枝改性碳纳米管及其分散性能[J];应用化学;2008年11期

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3 刘雪娟;单壁碳纳米管的氢气存储性能研究[D];中南大学;2014年

4 迟雪;碳纳米管/尼龙6复合材料纤维的性能研究[D];大连理工大学;2012年

5 何为凡;多壁碳纳米管/聚苯乙烯复合材料分子结构与性能研究[D];华东师范大学;2005年

本文编号：2891552