碳纳米管的功能化及其在环氧树脂中的应用研究进展.pdf

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1、第41卷,第9期工程塑料应用、bl·41,No·9一I52013年9月ENG1NEERINGPLASTICSAPPLICATIONSep.2013一一doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2013.09.025碳纳米管的功能化及其在环氧树脂中的应用研究进展汪前莉,郑水蓉,周风,王敏(1.西北工业大学理学院应用化学系,西安710129;2.西北工业大学一华东理工大学高速铁路新材料联合研究所,西安710129)摘要:介绍了碳纳米管(CNTs)的功能化方法,包括化学功能化、物理功能化和混杂功能化,

2、并从力学性能、热性能、电性能等方面综述了近几年功能化CNTs在环氧树脂基复合材料中的应用研究进展情况。关键词:碳纳米管;功能化;环氧树脂;力学性能;热性能;电性能中图分类号:TB332文献标识码:A文章编号:1001-3539(2013)09-0115-04FuntionalizationsofCarbonNanotubesandItsApplicationResearchProgressonEpoxyResinCompositeWangQianli,ZhengShuirong,ZhouFeng,WangMin

3、(1.DepartmentofAppliedChemistry,SchoolofNatureandAppliedScience,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710129,China;2.NorthwesternPolytechnicalUniversityandEastChinaUnive~ityofScienceandTechnologyJointInstituteforHigbspeedRailwayNewMaterials,Xi’an710129.Ch

4、ina)Abstract:Functionalizationmethodsincludingchemicalfunctionalization,physicalfunctionalizationandmixedfunctionalizationofcarbonnanotubeswereintroduced.Theapplicationresearchprogressconditionsofthefunctionalizatedcarbonnanotubesontheepoxyresincompositewere

5、summarizedfromtheaspectsofmechanicalproperties,thermalpropertiesandelectricalproperties.Keywords:carbonnanotube;fimctionalization;epoxyresin;mechanicalproperty;thermalproperty;electricalproperty环氧树脂(EP1具有优良的电绝缘性、物理力学性能及弱。同时,聚集成团的CNTs在受到载荷时容易发生相互滑使用工艺的灵活性和与各种

6、材料良好的粘接性,因而它能够移,致使CNTs和树脂之间的载荷传递效率下降。这均严以复合材料、涂料、浇铸料、粘合剂、注射成型材料、模压材料重影响了树脂/CNTs复合材料的性能。因此,制备树脂/等不同形式在各个领域中得到广泛应用。但是EP固化物脆CNTs复合材料的关键问题就在于如何消除团聚现象、提高性大的缺点大大限制了其在某些领域的应用。CNTs在树脂中的分散性以及增强CNTs和树脂之间的界面碳纳米管(CNTs)是一种一维纳米材料,它由碳六边形相互作用。一种增强CNTs在树脂中的分散性和界面结合构成无缝中空网格,这

7、种结构使其具有良好的结构稳定性及性的有效途径即是对CNTs表面进行化学修饰(即CNTs的较低的密度,即使较大的外加应力也不能使其发生脆性断功能化)。裂,故CNTs具有超高的韧性和强度。将CNTs加入到树脂对CNTs进行功能化处理可使其表面接枝多种官能团中可以大大地提高树脂的拉伸强度、弹性、冲击韧性、抗疲劳(羰基、羟基、羧基等),功能化处理的CNTs易于在水和有机性及抗老化等各种性能。故CNTs被看作是复合材料的理溶剂中分散,并可在制备复合材料时参与高分子材料的聚合想增强体。近年来,CNTs增强EP已经成为纳米粒

8、子增强反应,为CNTs在树脂基复合材料中的应用开辟了广阔的空EP复合材料的研究热点,少量的CNTs就能有效地改善EP间。近年来,纳米材料领域的研究者对CNTs的功能化方法的力学性能[1-2]0因此,笔者综述了近年来有关CNTs的功进行了广泛的研究,提出了各种功能化的方法。根据活性分能化及在EP中的应用研究进展,以期为EP/CNTs复合材子和CNTs上碳原子相互作用力的类型,CNTs的功

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