碳納米管分散性及評(píng)價(jià)方法研究

15800字 39頁(yè) 原創(chuàng)作品，已通過(guò)查重系統(tǒng)


摘要
碳納米管（CNT）是富勒烯家族重要成員之一，因其卓越的力學(xué)、電學(xué)性能，使其得到廣泛應(yīng)用。碳納米管有比較穩(wěn)定的分子結(jié)構(gòu)，同時(shí)作為納米顆粒又有極強(qiáng)的表面能，使得CNT極易團(tuán)聚，這種分散困難直接影響了碳納米管聚合物復(fù)合材料各項(xiàng)性能的提升。本文通過(guò)摻入偶聯(lián)劑與超聲波機(jī)械分散相結(jié)合，嘗試解決多壁碳納米管(MWNT)在有機(jī)溶劑中的分散，尋求一種能快速表征碳納米管分散效果的方法。主要的研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：
（1）研究超聲儀器，超聲時(shí)間以及偶聯(lián)劑種類對(duì)碳納米管在第三相有機(jī)溶劑苯乙烯中的分散效果的影響，通過(guò)靜置法、離心法、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)法（UV-VIS）對(duì)MWNT的分散效果進(jìn)行表征。結(jié)果表明，選取KH560作偶聯(lián)劑，使用超聲波細(xì)胞破碎機(jī)超聲100min，可以得到較為均勻的碳納米管苯乙烯分散液。
（2）在（1）的基礎(chǔ)上，使用乙二醇作第三相有機(jī)溶劑，研究了超聲時(shí)間，偶聯(lián)劑種類及摻量，單摻復(fù)摻情形對(duì)MWNT分散效果的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著超聲時(shí)間的增加，分散效果越好，在120min達(dá)到最優(yōu)；硅烷偶聯(lián)劑KH550和KH560均可用于MWNT在乙二醇中的分散，鈦酸酯偶聯(lián)劑NDZ-311W則不行；一般情況下一定比例下偶聯(lián)劑摻量越多分散效果越好，CNT：偶聯(lián)劑=1:20時(shí)分散效果達(dá)到最好；而且KH550和KH560的復(fù)摻要比單摻任意一種偶聯(lián)劑的分散效果要好。


關(guān)鍵詞：多壁碳納米管，偶聯(lián)劑，分散