兩種生物降解高分子-多壁碳納米管復合材料的制備和性能的研究.pdf

1、最近，碳納米管由于其優(yōu)異的性能而受到人類的廣泛關注，尤其是作為聚合物基體的填充物的工作中顯示出良好的應用前景，本課題是以生物降解的高分子材料聚羥基-丁酸酯(PHB)和聚己內(nèi)酯(PCL)為填充基體，分別通過溶液超聲法和熔融混合法填充物理性能優(yōu)異的碳納米管以制備碳納米管含量不同的納米復合材料，研究其結構與性能，改善材料的性能，以擴大應用領域為目的，主要工作如下：
　　 1.利用溶液超聲法制備了PHB和質量含量為2.0％的羧化的多壁碳

2、納米管(f-MWNTs)的復合材料。采用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、差示掃描量熱儀(DSC)、熱臺偏光顯微鏡(POM)、廣角x-射線衍射儀(WAXD)和熱失重(TG)分別研究了f-MWNTs在基體中的分散性以及復合材料的非等溫結晶行為、結晶形態(tài)和熱穩(wěn)定性。SEM和TEM結果表明，f-MWNTs在基體中能夠均一的分散，DSC，WAXD研究結果發(fā)現(xiàn)f-MWNTs的加入在等溫和非等溫過程中起到了異向成核的作用，結晶速率

3、有了明顯的提高，但結晶機理和晶體結構基本上沒有發(fā)生變化，POM結果說明碳納米管細化了晶體粒度，有力的促進了PHB的結晶過程。采用Avrami能夠較好的描述本體系的等溫結晶過程。采用不同的降溫速率和升溫速率分析研究了純PHB和復合材料的復雜的結晶和熔融行為。TG研究結果表明隨著f-MWNTs含量增加至2％時，復合材料的熱降解溫度提高10℃，明顯的提高了PHB的熱穩(wěn)定性。本課題工作采用兩種不同的表征方法研究PHB和復合材料的活化能，研究結果

4、表明碳納米管的加入在一定程度上提高了PHB的活化能。
　　 2.利用熔融混合法制備PCL和低f-MWNTs填充含量分別為0.2％、0.5％的納米復合材料。采用SEM、TME、DSC、WAXD、拉伸測試(Tensiletest)和動態(tài)力學測試(DMA)等測試手段進行表征。研究結果表明，f-MWNTs在基體中有良好的分散性。相對于純PCL，f-MWNTs的存在提高了復合材料的非等溫結晶和等溫結晶速率。少量的f-MWNTs的加入極大的