流动场下碳纳米管／半结晶性聚合物复合材料的最新研究进展.pdf

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1、现代塑料加工应用2013年第25卷第6期MoDERNPLArICSPROCESSINGANDAPPLICATIONS·57·流动场下碳纳米管／半结晶性聚合物复合材料的最新研究进展郑海丽刘忠柱刘春太郑国强(郑州大学材料科学与工程学院，河南郑州，45O001)摘要：针对流动场作用下碳纳米管在半结晶性聚合物方面的生产应用，总结了碳纳米管／半结晶性聚合物复合材料的加工方法，对流动场作用下碳纳米管／半结晶性聚合物复合材料所存在的一些问题进行了深入探讨，并详细讨论了目前的研究热点。最后对进一步扩展碳纳米管在半结晶性聚合物中的应用进行了展望。关键词：流动场碳纳米管半结晶性聚合物聚合物加工述评Upd

2、atedInvestigationProgressofCarbonNanotubes／Semi—CrystallinePolymerCompositesUnderFlowFieldZhengHailiLiuZhongzhuLiuChuntaiZhengGuoqiang(SehoolofMaterialsScienceandEngineeringofZhengzhouUniversity，Zhengzhou，Henan，450001)Abstract：Processingmethodsunderflowfieldofcarbonnanotubes／semi—crystallinepol

3、y—marcompositesweresummarized．ThissummarizationiSbasedonthelargescaleofmanufac—turingandapplicationofcarbontubes／semi-crystallinepolymercomposites．Moreover，someexistedproblemsinthepreparationofcarbonnanotubes／semi-crystallinepolymercompositesunderflowfieldwerediscussedindetail．Atlast，theperspec

4、tivesofexpandingtheapplica—tionofcarbonnanotubestoallthesemi-crystallinepolymerweregiven．Keywords：flowfield；carbonnanotube；semi—crystallinepolymer；polymerprocessing；review1991年日本科学家Iijima在高分辨透射电子复合材料的加工方法有注塑法、挤出或混炼机混合显微镜下检验石墨电弧设备中产生的球状碳分子法、拉伸法、压膜法等。时，意外发现了碳纳米管[1]。碳纳米管可以作为一1．1注塑法种无机填料，凭借其无与伦比的高强

5、度、高模量、高Mina等人[4采用双成型技术，先用挤出机将长径比等特性，来达到增强聚合物的目的。对半结等规聚丙烯和不同质量分数的碳纳米管熔融混合3晶性聚合物来说，碳纳米管又可以作为一种高效的次，之后再将挤出物压膜成型，然后将得到的平板成核剂，不仅能够提高成核速率，加快结晶动力学，状的试样粉碎造粒，最后注射成型。Yin等用改还能极大影响聚合物最终的晶型和晶体形貌[2]。进的注塑机将提前分散好的碳纳米管水合溶液和在实际加工过程中，半结晶性聚合物不可避免聚丙烯粒料由不同的加料口加入到注塑机料筒中，地会受到不同程度流动场的作用。在流动场作用得到了具有不同碳纳米管分散效果的复合材料。下，聚合物

6、分子链由无规的卷曲状态转变为拉伸状态，并进而形成取向的晶体形貌[3]。收稿日期：2013-05—3O；修改稿收到日期：2013—07—05。作者简介：郑海丽，女，在读硕士研究生，主要研究方向为聚1流动场作用下的加工方法合物结晶及加工成型。E-mail：zhenghailil35@163．corn。*通信联系人，E-mail：nerczheng@163．corn。具有流动场作用的碳纳米管／半结晶性聚合物基金项目：由国家tl然科学基金(项目号51173171)资助。现代塑料加工应用2013年12月四川大学提出动态保压注射成型技术[5]，在保性聚合物的工艺方法，Yeh等口用此种方法制备出压

7、阶段利用反复移动的活塞对聚合物熔体施加连了超高拉伸比的碳纳米管／超高相对分子质量聚乙续的剪切作用。用此种方法成型的复合材料中，碳烯凝胶纤维。纳米管的分散效果优于普通注塑技术的，同时也有1．4压膜法利于碳纳米管沿流动方向的取向排列。Abbasi用压膜法成型聚合物时，熔体也会受到流动场^等[采用微注射成型技术将质量分数2O的多壁的作用，但是流动场较弱，而且方向是沿四周排列。碳纳米管／聚丙烯母料用聚丙烯进行稀释，得到的Grady等口日用压膜法制备了碳纳米管／超高