碳納米管改性雙馬來酰亞胺復合材料的研究.pdf

1、本論文以碳納米管(CNTs)為增強材料，以N，N'-二氨基二苯甲烷型雙馬來酰亞胺／O，O’-二烯丙基雙酚A(BMI／BA)體系作為基體，采用澆鑄成型工藝制備出CNTs／BMI／BA樹脂基復合材料。 采用濃HCl、濃HN03、H<,2>SO<,4>-HNO<,3>、K<,2>CreO<,7>-H<,2>SO<,4>、溴水共5組物質分別對CNTs進行純化處理；借助XRD、TEM、FT-IR等分析手段對處理前后CNTs結構及形貌進行表

2、征，發(fā)現(xiàn)以上5種物質純化處理并不會對CNTs結構造成很大影響，其中H<,2>SO<,4>-HNO<,3>和：K<,2>Cr<,2>O<,7>-H<,2>8O<,4>處理效果較好，除雜的同時CNTs端口帶上-OH或-COOH活性官能團。 研究了CNTs純化與否對BMI／BA體系固化反應性能的影響及固化工藝的確定。通過凝膠實驗、FT-IR和DSC可知隨CNTs含量的增加BMUBA體系凝膠時間增長，CNTs／BMUBA體系的反應活性降

3、低。純化處理可提高CNTs／BMUBA體系反應活性，H<,2>SO<,4>-HNO<,3>處理的4<'＃>CNTs／BMI／BA體系提高幅度最大與BMI／BA體系的接近。故4<'＃>CNTs／BMUBA體系采取與BMI／BA相同的固化工藝進行固化。 通過靜態(tài)力學性能、DMA、TGA、SEM測試手段可知，CNTs可明顯改善BMUBA體系的力學性能和耐濕熱性，隨CNTs含量的增加沖擊強度、玻璃化溫度、熱分解溫度均提高，當CNTs含量

4、超過一定量時分散性變差，沖擊強度和耐熱性反而呈下降趨勢。H2S04．HN03處理的4<'＃>CNTs可使體系分散性得到改善，體系的力學性能、耐熱性均比CNTs／BMI／BA和BMUBA有所提高。 針對高模量碳纖維與BMUBA樹脂基體復合所得材料彎曲強度和層間剪切強度提高幅度有限的問題，本文首次提出了碳納米管與碳纖維(織物)混雜增強BMI／BA復合材料。由于CNTs軸向強度較高，可在復合材料內部形成大量的橋聯(lián)及拔出，較大限度地改善