热致液晶高分子复合材料的加工及性能研究.pdf

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1、第38卷第9期塑料T业2010年9月CHINAPLASTICSINDUSTRY多壁碳纳米管／热致液晶高分子复合材料的加工及性能研究术黄彩霞，方立明'，沈德勇，苏志锋，陈晓峰(1．华南理工大学材料科学与工程学院，广东广州510640；2．特种功能材料教育部重点实验室，广东广州510640)摘要：通过微型双螺杆挤出机熔融共混和微型注塑机注射成型，制备了多壁碳纳米管／热致液晶高分子(MWC—NT／TLCP)纳米复合材料。红外分析表明，MWCNT表面有一定量羧基。加工流变曲线表明，剪切扭矩随MWCNT用量的增加而升高，经过5rain回流共

2、混后，液晶充分塑化。扫捕电镜分析表明，MWCNT在基体中均匀分散，并与液晶形成紧密结合的界面。拉伸试验表明，复合材料的模量、强度和断裂伸长率均随着MWCNT的用量的增加而升高。关键词：碳纳米管；热致液晶高分子；复合材料；力学性能中图分类号：TQ320．8文献标识码：B文章编号：1005—5770(2010)09—0065—03ProcessingandPropertyStudyofMWCNT／ThermotropicLiquidCrystalPolymerCompositeHUANGCai。xia，FANGLi—ming，SHEN

3、De—yong，SUZhi—feng，CHENXiao’feng(1．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，SouthChinaUniversityofScienceandEngineering，Guangzhou510640，China；2．KeyLabofSpecialFunctionalMaterials，Guangzhou510640，China)Abstract：Multi—wallcarbonnanotube／thermotropieliquidcrystalpolymer(MW

4、CNT／TLCP)nanocom—positesweremelt—compoundedbyamicro—twinscrewextruderandamicro—injectionmoldingmachine．TheIRshowedthattherewasacertainamountofcarboxylonthesurfaceoftheMWCNT．RheologicalCurveshowedsheartorqueincreasedwiththeMWCNTcontentincreased．Afterbeingcompoundedinth

5、eextruderforfiveminutes，theliquidcrystalpolymerwasplasticizedsuficiently．SEMimagesshowedthattheMWCNTwasu—niformlydispersedinthematrixformedagoodinterfacewiththeliquidcrysta1．Thetensiletestshowed，withtheincreaseofMWCNTcontent，themodulusandstrength，especiallytheelongati

6、onatbreakofthenano—compositeswereallenhanced．Keywords：CarbonNanotube；ThermotropicLiquidCrystalPolymer；Composite；MechanicalProperties热致液晶高分子(TLCP)具有高强度、高模量‘等_lj。碳纳米管(CNT)具有卓越的力学、热学、和自增强性能，杰出的耐高温和冷热交变性能，优异电学等理化性能，因而广泛用于高分子复合材料改的阻燃性、耐腐蚀性、耐磨性、阻隔性和成型加工性性，由于长径比较大，只需添加极少的CNT

7、，就可能，线胀系数和摩擦系数小，尺寸稳定性高，抗辐以显著改善高分子基体的性能。国内外学者对射、耐微波、综合性能十分优异，被誉为超级工程材以各种聚合物为基体的CNT／聚合物纳米复合材料进料。TLCP主要应用于宇航、军事领域，近年逐渐扩行了广泛的研究，但关于CNT／TLCP的纳米复合材料展到电子电气、汽车等民用领域。然而，TLCP的绝极少报道。缘强度高、介电常数低，导热和导电性能差。此外，本实验主要利用熔融共混方法，制备了MWC-力学性能各向同性，断裂伸长率和焊接强度低，价格NT／TLCP纳米复合材料，并对其实时加工流变性能昂贵。和力

8、学性能进行测试；分析了MWCNT不同用量对基为克服上述问题，目前主要通过与其他材料复合体性能的影响，为充分发挥MWCNT和TLCP两者的来进一步提高TLCP的力学性能、导电和导热性综合性能，从而拓展其应用提供参考。教育部高校博士点基金项目20080