CNTs增强PP复合材料结晶性能和力学性能研究

以碳纳米管(CNTs)为增强材料,采用熔融共混法制备了CNTs增强聚丙烯(PP)复合材料。研究了CNTs用量对该PP/CNTs复合材料结晶性能和力学性能的影响。结果表明:CNTs的添加对PP基体有明显的异相成核作用,提高了PP的熔融温度和相对结晶度。随着CNTs用量的增加,PP/CNTs复合材料的断裂强度和屈服强度明显改善,但过量CNTs的添加将使复合材料的力学性能呈下降趋势;另外随着CNTs用量的增加,该复合材料的断裂伸长率和断裂功不断减小。     

HDPE/CNTs复合材料的制备及性能研究

以高密度聚乙烯(HDPE)为基体、碳纳米管(CNTs)为导热填料,通过熔融共混法和溶液共混法制备了HDPE/CNTs导热复合材料;研究了CNTs添加量和尺寸对复合材料力学性能、热导率、维卡软化温度和熔体流动速率的影响,并对比了两种制备方法对复合材料力学性能和热导率的影响。结果表明:随着CNTs用量的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和热导率均明显提高;直径大的CNTs更有利于复合材料性能的提升;加入10%的CNTs后,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和热导率分别提高了33.43%、36.31%和52.59%(测试温度60℃);采用熔融共混法制备的复合材料的性能提高更明显。     

PF/玄武岩纤维/CNTs复合材料的研究

利用碳纳米管(CNTs)对酚醛树脂(PF)/玄武岩纤维(CBF)复合材料进行改性.研究了CNTs含量对PF/CBF复合材料力学性能和烧蚀性能的影响.研究表明,CNTs的加入能明显提高复合材料的力学性能,当CNTs质量分数为1.5％时,复合材料的弯曲强度最大,较未加入CNTs的复合材料提高约39.5％;当CNTs质量分数...     

EP/CFDSF/CNTs复合材料的力学性能和电学性能

采用浓硝酸和浓硫酸改性碳纳米管(CNTs),然后以环氧树脂(EP)为基体、碳纤维双层间隔织物(CFDSF)为增强体制备了EP/CFDSF/CNTs复合材料,研究了改性CNTs含量对EP/CNTs和EP/CFDSF/CNTs复合材料力学性能及电学性能的影响。结果表明,随改性CNTs含量增加,两种复合材料的弯曲强度和缺口冲击强度均先升高后降低,当改性CNTs的含量为2.5份时,两种复合材料的力学性能最好,EP/CFDSF/CNTs复合材料的弯曲强度和缺口冲击强度分别为145.18 MPa和18 kJ/m~2,分别较EP/CNTs复合材料提高了12.5%和18.4%。随改性CNTs含量增加,两种复合材料的体积电阻率降低,当达到渗滤阈值即改性CNTs的含量为2.5份后下降明显,EP/CNTs复合材料的体积电阻率为25.9Ω·cm,而EP/CFDSF/CNTs复合材料的体积电阻率为20.85Ω·cm。     

PU/CNTs复合材料的制备及其在室内设计中的应用

分别采用物理共混法和化学偶联法原位制备了聚氨酯(PU)/碳纳米管(CNTs)复合材料,并研究了其力学性能和抗静电性能。结果表明:采用化学偶联法制备的PU/CNTs复合材料中的CNTs分布更均匀,且复合材料的力学性能更优异;随CNTs含量增加,PU/CNTs复合材料的断裂伸长率逐渐增大,而拉伸强度和冲击强度先增加后降低;当w(CNTs)为0.4%时,复合材料的拉伸强度最高,w(CNTs)为0.6%时,其冲击强度最高;随CNTs含量增加,PU/CNTs复合材料的抗静电性能得到改善,保温性能无明显降低,是较为理想的室内设计材料。     

PEEK高强耐磨复合材料的制备与性能

采用微型注塑机制备了聚醚醚酮/玻璃纤维/碳纳米管(PEEK/GF/CNTs)复合材料,对PEEK/GF/CNTs复合材料的力学性能、导热性能、摩擦性能进行了研究。结果表明:室温(25℃)下,GF的加入使PEEK材料的拉伸强度提高了43.37%;随着温度的升高,PEEK及其复合材料的拉伸强度逐渐下降;随着CNTs用量的增加,PEEK/GF/CNTs复合材料的拉伸强度呈先增大后减小的趋势;在1 000N的载荷下,PEEK/GF/CNTs复合材料的耐摩擦性能最佳;CNTs的加入提高了PEEK材料的耐热性能;当CNTs质量分数为8%时,PEEK/GF/CNTs复合材料拉伸强度为168.64 MPa,导热系数为0.416 2 W/(m·K),结晶度为16.18%,综合性能最佳。     

碳纳米管的尺寸及用量对天然橡胶复合材料性能的影响

将碳纳米管（CNTs）添加到天然橡胶（NR）中制备了CNTs/NR复合材料,考察了CNTs的管径和用量对复合材料硫化特性、力学性能、动态力学性能和分散性的影响。结果表明,在管径相同时,随着CNTs用量的增大,复合材料的正硫化时间延长。随着CNTs用量的增大,复合材料的拉伸强度和扯断伸长率先增大后减小。相同管径件下,CNTs的用量越大,Payne效应越强,储能模量变化越大,损耗因子也越大;而在相同用量下,CNTs的管径越大,Payne效应越弱,储能模量变化越小,损耗因子也越小。当CNTs用量为15份、管径为80 nm时,其在NR基体中的分散性最好,复合材料的综合力学性能及动态力学性能最佳。     

聚氨酯/碳纳米管复合材料的制备与表征

采用预聚体法制备了聚氨酯/碳纳米管(PU/CNTs)复合材料,考察了该复合材料中CNTs含量对复合材料电性能、力学性能和热性能的影响及复合材料的微观结构。结果表明,碳纳米管在聚氨酯体系中能够较好地分散;扩链/交联剂对PU/CNTs复合材料的导电性能影响较大,TMP比MOCA交联的PU/CNTs复合材料导电性能好;用TMP作交联剂制备的PU/CNTs复合材料的力学性能明显低于以MOCA为扩链剂的PU/CNTs复合材料的力学性能;随着CNTs的加入,PU/CNTs复合材料储能模量和耗能模量明显增加,复合材料的阻尼性能大幅度提高。     

碳纳米管含量对聚酰亚胺/碳纤维复合材料性能的影响

以聚酰亚胺(PI)为基体、碳纤维(CF)和碳纳米管(CNTs)为复合增强体,采用热模压工艺制备了不同CNTs含量的PI/CF/CNTs复合材料。采用电子拉力机、动态热机械分析仪和热重分析仪研究了PI/CF/CNTs复合材料的力学性能、动态力学性能和热稳定性。结果表明,与未加CNTs的PI/CF复合材料相比,CNTs含量为PI质量的0.2%时,PI/CF/CNTs复合材料具有最佳的常温力学性能,其中常温拉伸强度提高19.5%,常温弯曲强度提高20.6%,常温层间剪切强度提高14.7%,玻璃化转变温度则由357℃提高到451℃;CNTs含量为PI质量的0.05%时,PI/CF/CNTs复合材料具有最佳的高温力学性能,其中400℃拉伸强度提高15.8%,400℃弯曲强度提高9.6%,400℃层间剪切强度提高12.8%。CNTs的添加对PI/CF/CNTs复合材料的热稳定性几乎没有影响。     

碳纳米管对酚醛树脂/碳纤维复合材料力学性能的影响

利用碳纳米管(CNTs)对酚醛树脂(PF)进行改性,研究了CNTs含量对PF/碳纤维(CF)复合材料力学性能的影响。研究表明,CNTs能够明显提高PF/CF复合材料的力学性能,当CNTs的含量为0.5%时,复合材料的弯曲强度达到最大值(891.8MPa),与未加入CNTs时相比提高了168.4MPa,而弯曲弹性模量降低了9.5GPa;当CNTs的含量为1.5%时,复合材料的压缩强度、层间剪切强度、冲击强度均达到最大值,与未加入CNTs时相比,分别提高了10.4%、79.2%、71.9%。     

碳纳米管/碳纤维增强聚苯硫醚复合材料研究

研究了采用碳纤维(CF)和碳纳米管(CNTs)增强聚苯硫醚(PPS)的力学性能和导电性能。实验分别采用CF和CNTs为添加剂,通过球磨混合后在平板硫化机上进行模压成型,制备出CF/PPS、CNTs/PPS和CNTs/CFPPS/复合材料。采用万能试验机测试复合材料的拉伸性能;采用数字式四探针测试仪测试材料的电导率。实验研究了CF和CNTs含量对其复合材料的导电性能和力学性能的影响,并进一步研究同时添加CF和CNTs对复合材料增强作用。通过分析复合材料的导电性能和力学性能,分别得出CF含量为20%、CNTs含量为15%时复合材料的力学性能和导电性能较理想。采用CF和CNTs同时增强PPS时,当CF添加16%、CNTs添加4%时,CNTs/CF/PPS复合材料性能较好。此外,对CF和CNTs增强机制进行初步讨论。     

可溶性碳纳米管与NR或CIIR复合材料性能的研究

通过有机改性制备可溶性碳纳米管（s—CNTs），采用溶液共沉法制备s—CNTs／NR和s—CNTs／CIIR复合材料，并对复合材料的性能进行研究。结果表明，通过有机改性制备的s—CNTs可均匀地分散于有机溶剂中；随s—CNTs用量增大，s-CNTs／NR复合材料邵尔A型硬度和密度增大，拉伸强度和拉断伸长率先增大后减小，s—CNTs／CIIR复合材料邵尔A型硬度和密度均增大，拉伸强度总体呈增大趋势，拉断伸长率变化不大，表面电阻率明显减小。     

碳纳米管改性双马来酰亚胺树脂体系的性能

采用原位聚合法将碳纳米管(CNTs)与双马来酰亚胺(BMI)复合制备BMI/CNTs复合材料,通过差示扫描量热仪分析了CNTs的用量对BMI树脂体系反应活性的影响。研究了CNTs的用量对复合材料静态力学性能、动态力学性能及耐湿热老化性能的影响。结果表明,随着CNTs用量的增多,体系的反应活性呈降低趋势,而力学性能、耐湿热性能均有所提高;当CNTs质量分数为1.5%时,复合材料的冲击强度和弯曲强度分别提高了近63.1%和10%,其后随CNTs用量的增大均略有下降。     

聚烯烃弹性体/碳纳米管/炭黑复合材料的性能北大核心

研究了碳纳米管(CNTs)与炭黑(CB)对聚烯烃弹性体(POE)增强效果的影响。结果表明:CB用量为40 phr时,POE基体的增强效果较好。固定CB用量为40 phr,随着CNTs用量的增加,复合材料的拉伸强度先增大后减小,撕裂强度减小,100%定伸应力、硬度增大,回弹降低,表面电阻率降低,导热系数增大;当m(CNTs)∶m(CB)为4∶40时,体系分散性较好,复合材料力学性能优异。     

聚烯烃弹性体/碳纳米管/炭黑复合材料的性能

研究了碳纳米管(CNTs)与炭黑(CB)对聚烯烃弹性体(POE)增强效果的影响。结果表明:CB用量为40 phr时,POE基体的增强效果较好。固定CB用量为40 phr,随着CNTs用量的增加,复合材料的拉伸强度先增大后减小,撕裂强度减小,100%定伸应力、硬度增大,回弹降低,表面电阻率降低,导热系数增大;当m(CNTs)∶m(CB)为4∶40时,体系分散性较好,复合材料力学性能优异。     

竹粉/PVC发泡复合材料的制备与性能研究

采用模压法制备了竹粉/聚氯乙烯(PVC)发泡复合材料,研究了邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、发泡剂偶氮二甲酰胺(AC)、竹粉、成核剂及成型压力对复合材料密度和力学性能的影响。结果表明:添加DOP使复合材料密度和拉伸强度下降,断裂伸长率快速增大;AC发泡剂用量增加,复合材料密度减小;竹粉用量增加,复合材料密度增加,力学性能变差;纳米二氧化钛和轻质碳酸钙的添加能有效改善复合材料的性能,其最佳用量为2份;复合材料最佳成型压力为6 MPa。     

PEEK/GF/CNTs复合材料的制备及性能研究

采用模压法制备了PEEK/GF/CNTs复合材料,研究了复合材料的力学、电性能、导热、耐摩擦等性能。结果表明:当CNTs含量为8%时,PEEK/GF/CNTs复合材料的拉伸强度最大为80.63 MPa;其导热系数随着CNTs含量的增加而增加,当CNTs含量为10%时,导热系数最大,为0.354 8 W/(m·K);体积电阻率随着CNTs含量的增加而逐渐减小;当CNTs含量为8%时,PEEK/GF/CNTs复合材料摩擦系数最佳值为0.113;CNTs能有效阻止PEEK基体从PEEK/GF/CNTs复合材料表面翘起、剥落;CNTs的加入降低了PEEK的结晶性能。     

聚氨酯/碳纳米管复合材料力学及电性能研究

利用超声分散和原位聚合的方法制备了聚氨酯／碳纳米管((PUR／CNTs)复合材料,观察了该复合材料的微观结构,探讨了CNTs含量对复合材料力学性能和电性能的影响。结果表明,CNTs在基体中获得了较好的分散,当CNTs质量分数为2％时复合材料的力学性能得到全面提高,与PUR相比,拉伸强度提高11．6％,拉伸弹性模量提高11．3％,断裂伸长率提高10．4％;复合材料的导电性能得到明显的提高,在CNTs质量分数为0．5％时可用作抗静电材料。     

聚酰胺6/碳纳米管复合材料的电学性能研究

对碳纳米管(CNTs)进行有机化处理之后,采用原位聚合法制备了聚酰胺（PA）6/ CNTs复合材料。研究了CNTs含量、温度、频率等因素对复合材料电学性能、介电性能和电磁屏蔽性能的影响。结果表明,随着CNTs含量的增加,复合材料的体积电阻率和表面电阻率均下降,最显著情况分别下降了2、3个数量级;随着温度的升高复合材料的介电常数增大,增大趋势随CNTs含量的增加而急剧减小;复合材料的介电常数和介电损耗随着频率的升高变化幅度增大,频率在105.5～109 Hz范围内复合材料有一定的电磁屏蔽效能,随着频率的增大电磁屏蔽效果急剧减小,109 Hz以上几乎没有电磁屏蔽效果。     

碳纳米管对聚4-甲基1-戊烯结晶及力学性能的影响

在聚4-甲基1-戊烯(TPX)中分别加入多壁碳纳米管(MWNT)、羟基化多壁碳纳米管(MWNT-OH)、羧基化多壁碳纳米管(MWNT-COOH),制备了TPX/碳纳米管(CNTs)复合材料。研究了CNTs对复合材料结晶性能与力学性能的影响。结果表明:加入CNTs对TPX的熔点与晶体结构没有影响,但复合材料的结晶度有所降低;加入CNTs可提高复合材料的弹性模量,与MWNT-OH相比,MWNT更能提高复合材料的弹性模量;随着MWNT-COOH含量的增加,TPX/MWNT-COOH复合材料的弹性模量也得到很大提高,当w(MWNT-COOH)为5.0%时,复合材料的弹性模量达257 MPa。