MWNTs-OH复合导电材料的制备及气敏响应性能研究.pdf

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1、第44卷，第3期工程塑料应用Vol.44，No.3242016年3月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONMar.2016doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2016.03.005*聚氨酯／MWNTs-OH复合导电材料的制备及气敏响应性能研究1，2211牛莉，罗延龄，张新建，段贤勇(1.安徽机电职业技术学院机械工程系，安徽芜湖241002；2.陕西师范大学材料科学与工程学院，西安710062)摘要：以羟基多壁碳纳米管(MWNTs-OH)作为导电载流子，以水解改性的端羟基聚丁二烯–丙烯腈共聚物(h-H

2、TBN)作为软段，六亚甲基二异氰酸酯(HDI)作为硬段，1，4-丁二醇(BDO)作为扩链剂，通过原位聚合方法制备了聚氨酯(PUR)／MWNTs-OH复合导电材料。通过傅立叶变换红外光谱和扫描电子显微镜对复合导电材料进行了结构表征，并采用分散稳定性实验证明了PUR对MWNTs-OH的包覆效果。将复合导电材料与电极片组装制作成传感元件，测试其对4种不同溶剂(苯、无水乙醚、丙酮和氯仿)的气敏响应性。结果表明，合成的PUR／MWNTs-OH复合导电材料对苯和氯仿等亲油性溶剂具有良好的气敏选择性和重复稳定性，这主要是由于PUR结构中存在微相分离现象，亲

3、油性溶剂能够与软段形成非晶微区相互作用，破坏了MWNTs-OH导电粒子形成的路径，导致电阻升高，引起气敏响应。关键词：聚氨酯；复合导电材料；微相分离；气敏响应性中图分类号：TQ332文献标识码：A文章编号：1001-3539(2016)03-0024-05PreparationandVaporResponseofPolyurethane／MWNTs-OHCompositeConductiveMaterial1，2211NiuLi，LuoYanling，ZhangXinjian，DuanXianyong(1.DepartmentofMechan

4、icalEngineering，AnhuiTechnicalCollegeofMechanicalandElectricalEngineering，Wuhu241002，China；2.SchoolofChemistryandMaterialsScience，ShaanxiNormalUniversity，Xi’an710062，China)Abstract：Apolyurethane(PUR)／hydroxyl-functionalizedmulti-walledcarbonnanotubes(MWNTs-OH)compositecondu

5、ct-ingmaterialswerepreparedviaanin-sitpolymerizationreactionwithtakinghydrolysismodificationhydroxyl-termnatedpolybutadi-ene(h-HTBN)assoftsegment，diphenylmethanediisocyanate(HDI)ashardsegment，1，4-butanediol(BDO)aschainextenderandMWNTs-OHasconductivecarrieer.Thestructuralchar

6、acterizationoftheconductingmaterialswereconductedbymeansofFTIRandSEM，andthedispersionstabilitytestswereusedtoillustratethecoatingeffectofpolyurethaneonMWNTs-OH.Theconductivematerialsandelectrodeswereassembledintothesensingelements，andthevaporresponseperformancesofthesensing

7、elementwereevaluatedusingthevaporsofdifferentsolvents(benzene，anhydrousether，acetoneandchloroform).Theresultsindicatethatthecompositeconductingmaterialsdisplayagoodvaporselectivityandrepeatedstabilityforbenzeneandchloroformsolventvapors，thisismainlyascribedtothemicro-phases

8、eparationphenomenaofPURcomposition，lipophilicsolventcaninteractwithamorphousmicrod