多壁碳納米管-聚乙烯醇復(fù)合材料膜的制備及其性能研究.pdf

1、由多壁碳納米管(MWCNTs)增強(qiáng)的聚乙烯醇(PVA)復(fù)合材料,可以將MWCNTs優(yōu)良的力學(xué)和電學(xué)性能與PVA較好的水溶性、成膜性、粘結(jié)性以及優(yōu)異的阻氣性等性能結(jié)合起來(lái),對(duì)于制備既保持良好的阻氣性能又擁有良好的機(jī)械和導(dǎo)電性能的復(fù)合材料膜具有重要的實(shí)際應(yīng)用意義和一定的理論意義,是近幾年發(fā)展起來(lái)的CNTs/聚合物復(fù)合材料研究的重要方向之一,但尚有許多理論和實(shí)驗(yàn)方面的問(wèn)題有待解決.本文研究了焙燒法和強(qiáng)酸腐蝕法相結(jié)合對(duì)催化裂解法制備的MWCNT

2、s粗產(chǎn)物的純化效果,借助TEM對(duì)純化產(chǎn)物進(jìn)行了表征.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,焙燒溫度和焙燒時(shí)間對(duì)MWCNTs的純化效果影響顯著；雖然使用濃HN03或王水氧化腐蝕不能完全有效地將MWCNTs中的催化劑載體除去,但并沒(méi)有破壞MWCNTs的管狀結(jié)構(gòu). 本文采用溶液共混法將MWCNTs/Sft(表面活性劑)懸浮液與PVA溶液混合,借助刮刀刮膜,制備了不同MWCNTs添加量的MWCNTs/Sft/PVA復(fù)合材料膜；首次比較系統(tǒng)地考察了Sft、膜厚度

3、L(20-55 μm)、以及MWCNTs添加量(0 wt﹪-2 wt﹪)對(duì)膜的氫氣滲透系數(shù)p、力學(xué)性能、電學(xué)性能以及熱穩(wěn)定性等性能的影響；運(yùn)用SEM對(duì)復(fù)合材料膜的斷面形貌和表面形貌進(jìn)行了表征.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,加入Sft后PVA膜的p值明顯增加,電學(xué)性能和熱穩(wěn)定性均有所改善,但力學(xué)性能有所下降；隨著膜厚度L的增加(20-55μm),MWCNTs/Sft/PVA復(fù)合材料膜的p值和電阻率p均逐漸降低,而斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率則逐漸增加；隨著MWC