碳納米管改性雙馬來酰亞胺復(fù)合材料的研究.pdf

1、本論文以碳納米管(CNTs)為增強(qiáng)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(fù)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(zhì)分別對(duì)CNTs進(jìn)行純化處理；借助XRD、TEM、FT-IR等分析手段對(duì)處理前后CNTs結(jié)構(gòu)及形貌進(jìn)行表

2、征，發(fā)現(xiàn)以上5種物質(zhì)純化處理并不會(huì)對(duì)CNTs結(jié)構(gòu)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(shí)CNTs端口帶上-OH或-COOH活性官能團(tuán)。 研究了CNTs純化與否對(duì)BMI／BA體系固化反應(yīng)性能的影響及固化工藝的確定。通過凝膠實(shí)驗(yàn)、FT-IR和DSC可知隨CNTs含量的增加BMUBA體系凝膠時(shí)間增長，CNTs／BMUBA體系的反應(yīng)活性降

3、低。純化處理可提高CNTs／BMUBA體系反應(yīng)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(jìn)行固化。 通過靜態(tài)力學(xué)性能、DMA、TGA、SEM測試手段可知，CNTs可明顯改善BMUBA體系的力學(xué)性能和耐濕熱性，隨CNTs含量的增加沖擊強(qiáng)度、玻璃化溫度、熱分解溫度均提高，當(dāng)CNTs含量

4、超過一定量時(shí)分散性變差，沖擊強(qiáng)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(xué)性能、耐熱性均比CNTs／BMI／BA和BMUBA有所提高。 針對(duì)高模量碳纖維與BMUBA樹脂基體復(fù)合所得材料彎曲強(qiáng)度和層間剪切強(qiáng)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(qiáng)BMI／BA復(fù)合材料。由于CNTs軸向強(qiáng)度較高，可在復(fù)合材料內(nèi)部形成大量的橋聯(lián)及拔出，較大限度地改善