納米金屬-聚合物復(fù)合粉體的制備及性能研究.pdf

1、在聚合物基體中添加金屬納米粒子，將金屬納米粒子性能和聚合物性能有機(jī)地結(jié)合在一起，提高納米復(fù)合材料在電磁、光學(xué)、催化和傳感等方面性能，從而開啟了納米復(fù)合材料在功能材料領(lǐng)域新的應(yīng)用。然而金屬納米粉體分散性不好，易團(tuán)聚，化學(xué)穩(wěn)定性差，與有機(jī)介質(zhì)相容性差，極大的影響了其應(yīng)用發(fā)展。因此選擇適合的材料包覆在金屬納米粒子表面，不僅能防止金屬納米粒子的氧化和團(tuán)聚，提高金屬納米粒子在聚合物基體中的分散性，而且還能提供良好的加工成型性。 本文研究了

2、金屬納米鐵粉、鎳粉的表面有機(jī)包覆改性，并對(duì)改性后的納米復(fù)合粒子進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征和性能分析。并研究了納米碳包鐵/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備工藝，對(duì)其性能進(jìn)行了初步的研究。 采用丙烯酰胺處理納米鐵粉，通過原位聚合方法，以十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)作為分散劑，在納米鐵粉表面包覆上聚丙烯酰胺。根據(jù)活化指數(shù)確定了SDBS作為納米鐵粉的分散劑的最佳用量和反應(yīng)時(shí)間。通過對(duì)復(fù)合粉體的結(jié)構(gòu)和熱性能分析，得到以下結(jié)果：聚丙烯酰胺通過物理吸附作用包覆在納

3、米鐵粒子表面，形成了直徑為30nm左右的“核/殼”型復(fù)合粒子，其中包覆層厚度為5～6nm，包覆量約為10.6％，并分析了氧化劑對(duì)反應(yīng)的影響。將改性后的納米鐵/聚丙烯酰胺復(fù)合粉體添加到水性丙烯酸涂料中，確定最佳的添加量。 采用丙烯酰胺處理納米鎳粉，通過原位聚合方法，以十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)作為分散劑，在金屬納米鎳粉表面包覆上聚丙烯酰胺。根據(jù)活化指數(shù)確定了SDBS作為納米鐵粉的分散劑的最佳用量和時(shí)間。通過對(duì)復(fù)合粉體的結(jié)構(gòu)和熱性

4、能分析，得到以下結(jié)果：聚丙烯酰胺通過物理吸附作用包覆在納米鎳粒子表面，形成了直徑為35nm左右的“核/殼”型復(fù)合粒子，其中包覆層厚度為5～6 nm，包覆量為21％，對(duì)比納米鐵/聚丙烯酰胺復(fù)合粉體，分析了氧化劑對(duì)包覆量的影響。 將直流電弧等離子體法制備的碳包鐵納米粉體加入環(huán)氧樹脂當(dāng)中制備成納米碳包鐵/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。根據(jù)粘度，同化時(shí)間，固化溫度確定了最佳的工藝條件，以及填料的添加量。根據(jù)復(fù)合材料的熱分析，得到以下結(jié)果：碳包鐵納米