一種MWNTs-硅橡膠柔性可伸縮導電復合材料的研究.pdf

1、本文采用溶液混合輔助超聲分散法制備了多壁碳納米管(MWNTs)硅橡膠基復合材料,然后采用硝酸對MWNTs進行純化,并利用與硅橡膠基體相容性較好的兩種硅烷偶聯(lián)劑(KH-550,KH-570)分別對純化后的碳納米管進行化學改性,最后通過相同方法成功制備了偶聯(lián)劑改性修飾MWNTs/;硅橡膠復合材料。利用透射電鏡(TEM)、拉曼光譜(Raman)、熱失重分析(TG)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)等手段對改性前后的碳納米管進行表征;研究了不同

2、方法處理的碳納米管的對復合材料力學性能和電學性能的影響,并重點研究了在50％伸長率下拉伸循環(huán)次數(shù)對復合材料電學性能的影響。
　　 研究表明:添加兩種純MWNTs制得的復合材料的導電性能都不夠理想,相對而言,拜耳公司生產的碳納米管(BE-MWNTs)對硅橡膠的導電性能有更好的增強作用。硝酸純化BE-MWNTs可以去除其中的雜質顆粒,并在其表面產生羧基、羥基等含氧基團;兩種硅烷偶聯(lián)劑均可以成功接枝在純化后的碳納米管表面,且不會破壞碳

3、納米管的基本結構。當MWNTs用量在一定范圍內,復合材料的拉伸強度隨MWNTs用量的增加而顯著提高,但斷裂伸長率有所降低;與純硅橡膠相比,復合材料在保證一定的力學性能的前提下電導率隨其用量的增大而增強,且在經(jīng)過一定次數(shù)的拉伸循環(huán)后仍然具備導電性能,甚至比未經(jīng)拉伸前的材料有一定提高。
　　 相對未經(jīng)處理的MWNTs,經(jīng)偶聯(lián)劑特別是KH-570改性MWNTs所制得的復合材料的綜合性能更優(yōu)異。MWNTs表面的KH-570殘基可以與硅橡