多壁碳纳米管改性航空轮胎橡胶材料的制备方法

正由中国民航大学申请的专利(公开号CN105482175A,公开日期2016-04-13)"多壁碳纳米管改性航空轮胎橡胶材料的制备方法",涉及的多壁碳纳米管改性航空轮胎橡胶材料的制备方法为:将多壁碳纳米管分散在阴离子表面活性剂水溶液中获得悬浮液,在悬浮液中加入天然胶乳,经过共混乳液的絮凝共沉和过滤干燥,得到由多壁     

多壁碳纳米管复合材料的应用

多壁碳纳米管是一种具有很高的强度、高长径比、质量轻便等一些有益性能的一维纳米材料。从最近几年,多壁碳纳米管及一些纳米管的材料的深入研究来看,它的广阔的应用前景在不断的展现出来。根据一些聚合物为载体,通过对多碳纳米管表面的修饰,制备了多种不同功能的多碳纳米管的复合材料,来支撑未来复合材料领域的发展。     

多壁碳纳米管/聚碳酸酯复合材料的制备与性能

经硝酸氧化纯化的碳纳米管,在离子液体[Bmim]PF6存在下,溶液混合法制备了MWNTs/PC纳米复合薄膜。利用TEM、SEM对碳纳米管处理前后的形态结构、复合薄膜的微观结构进行了表征,考察了碳纳米管用量对MWNTs/PC复合材料的电学性质和力学性能的影响。结果表明,碳纳米管比较均匀地分散在PC基体中,在[Bmim]PF6作用下改善了碳纳米管与PC的相容性,提高了复合材料的力学性能。同时得出,复合材料的导电阈值出现在碳纳米管质量分数为1.0%～2.0%的范围内。     

多壁碳纳米管的表面改性及其在水性聚氨酯体系中的应用

采用自制的硅烷类改性剂(s-PEG)对经过酸氧化的多壁碳纳米管(MWNTs)进行表面改性处理,并通过共混法制备了MWNTs/水性聚氨酯(WPU)复合材料,研究了MWNTs的添加对复合材料性能的影响.结果表明,改性剂s-PEG成功地包覆于MWNTs表面,形成了s-PEG壳层,包覆率约为25％.改性MWNTs (s-PEG-MWNTs)的添加可以明显改善WPU复合材料的拉伸性能,当s-PEG-MWNTs的添加量为1％时,复合材料的拉伸强度和断裂伸长率比未添加MWNTs的材料分别提高了597％和152％.s-PEG-MWNTs在WPU基体中达到了良好的分散效果.此外,s-PEG-MWNTs的添加显著地增强了复合材料的导电性能.     

多壁碳纳米管/聚苯胺纳米复合材料的制备与表征

通过原位氧化聚合法制备出多壁碳纳米管/聚苯胺(MWCNTs/PANI)纳米复合材料,并利用傅里叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电镜(TEM)等手段对其进行表面化学组成和微观形貌进行表征。结果表明MWCNTs/PANI纳米复合物被成功制备。     

多壁碳纳米管氟化改性新方法研究

以聚四氟乙烯（PTFE）高温热解产生的含氟气体作为氟化剂与多壁碳纳米管（MWCNTs）反应制备了氟化多壁碳纳米管（F-MWCNTs）,并运用红外光谱（FTIR）、扫描电镜（SEM）、X-射线衍射（XRD）、接触角测试等手段对其进行了检测。结果显示,多壁碳纳米管表面有C-F键生成,样品结构未遭破坏且疏水性得到改善,取得了较好效果。与以氟气作氟化剂的传统方法相比,该方法操作更简单安全、成本更低,有望应用于工业化生产。     

改性多壁碳纳米管／聚氨酯乳液的制备与研究

以聚醚多元醇（N-210）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、二羟甲基丙酸（DMPA）、一缩二乙二醇（DEG）为基料,合成了水性聚氨酯预聚体,采用改性多壁碳纳米管（ MWCNTs ）的悬浊液为分散介质得到水性聚氨酯复合乳液。通过TEM、拉力机、TGA对其胶膜的微观结构、力学性能以及热学性能进行测试,结果表明： MWCNTs均匀分散在聚氨酯胶膜中;当MWCNTs质量分数在0.5％时,拉伸强度达到最大值为17.91 MPa,比纯聚氨酯提高了81％;复合材料的断裂伸长率均达到500％以上,最大达到539％,明显高于未加改性碳纳米管的聚氨酯; MWCNTs的加入可明显提高复合材料的耐热性。     

多壁碳纳米管的有机官能团改性研究

通过用硝酸和盐酸对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行纯化,然后与二氯亚砜、2-氨基吡啶、乙二胺的反应,并且加入催化剂进行对比来探索时间的影响;用红外光谱、XRD等手段对得到的产物进行表征。结果表明,实现了MWCNTs的酸性羧基化,发现改性取得了预期的效果。     

聚合物接枝多壁碳纳米管及其聚氨酯复合材料

用H2O2-FeSO4试剂和硅烷偶联剂KH550制备了氨基化多壁碳纳米管(MWCNTs),再通过与顺丁烯二酸酐(MA)/甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸丁酯的聚合物反应将聚合物接枝到MWCNTs表面,并将其与聚氨酯(PU)混合制备了复合材料。通过红外光谱、拉曼光谱、热重分析、扫描电镜及力学和电性能测试研究了原料配比对聚合物接枝率的影响,改性MWCNTs的结构及其复合材料的性能。结果表明,MA与(甲基)丙烯酸酯的物质的量比为1∶8时,聚合物的接枝率最高。改性MWCNTs在PU基材中具有良好的分散性能和较强的界面结合力。加入质量分数1.5%的改性MWCNTs后,其PU复合材料的拉伸强度和储能模量分别为25.2和4 500 MPa,比未改性MWCNTs/PU复合材料分别提高了25%和50%,初始热分解温度提高了4.4℃,体积电阻率降低了2个数量级。     

多壁碳纳米管改性聚乙烯超薄膜的制备与性能研究

以多壁碳纳米管(MWCNT)和聚乙烯(PE)为原料,采用溶液拉伸法制备了一种新型复合材料薄膜PE/MWCNT。研究了拉膜温度、转筒转速和对二甲苯溶液浓度等因素对PE/MWCNT成膜性能的影响,获得了最佳的成膜条件。通过扫描电镜、差示扫描量热仪、热重分析仪与微机控制万能试验机对其结构和性能进行表征。PE/MWCNT超薄膜填补了复合材料的空白。     

多壁碳纳米管在国产碳纤维增强环氧树脂复合材料中应用

研究了一种简易有效的多壁碳纳米管(MWNTs)分散入环氧树脂的方法,对树脂的工艺性进行试验研究;使用碳纤维复丝的力学性能来表征纤维/树脂界面性能和纤维强度转化效果,制备了含MWNTs的环氧树脂/碳纤维预浸料,并对使用此预浸料制备的复合材料单向板进行力学性能测试。结果表明,当MWNTs的用量为E–51的0.5%时,二者混合球磨8 h后配制的树脂溶液适用期大于24 h,黏度小于0.8 Pa·s,树脂浇铸体拉伸强度78 MPa,弯曲强度106 MPa,断裂伸长率4.3%;添加MWNTs之后纤维/树脂结合良好,复合材料单向板拉伸强度提升了7.2%,弯曲强度提升了9.73%,压缩强度提升了6.82%,层剪强度提升了11.54%。     

POM/MWNTs-PEG复合材料的制备和结晶性能研究

采用原子转移自由基聚合的方法将聚乙二醇（PEG）接枝到多壁碳纳米管（MWNTs）上,然后利用平板硫化机制备出聚甲醛（POM）/MWNTs-PEG复合材料。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱和热重分析对MWNTs-PEG进行表征。通过差式扫描量热仪研究了该复合材料结晶行为的变化,用Jeziorny法和Mo法对其进行非等温结晶动力学分析。结果表明,PEG均匀接枝到MWNTs上;MWNTs-PEG的加入具有异相成核的作用,使POM结晶温度向高温区移动,结晶速率提高,半结晶时间缩短;结晶速率常数值增加,F(T)值降低;有效结晶活化能降低;MWNTs-PEG最终起到促进POM结晶的作用。     

ABS/碳纳米管抗静电复合材料的制备与表征

通过微乳液聚合的方法将聚苯胺(PANI)接枝到酸化碳纳米管表面,再将原始碳纳米管、酸化碳纳米管、PANI接枝碳纳米管及纯PANI分别添加到丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)中。运用红外光谱、X射线衍射、透射电子显微镜对不同阶段的碳纳米管进行了表征;扫描电子显微镜观察发现,PANI接枝碳纳米管在ABS基体中的分散性优于原始碳纳米管;电性能结果表明,在相同添加量的情况下,PANI接枝碳纳米管与其他填料相比,抗静电效果最佳。     

高强度碳纳米管/聚合物复合材料的制备和应用

介绍了碳纳米管的结构和碳纳米管/聚合物复合材料的制备方法——溶液共混法、熔融法、原位聚合法和化学修饰法等。结合碳纳米管的特性,综述了碳纳米管/聚合物复合材料在力学性能的增强、电极材料、生物医学材料等方面的应用。     

碳纳米管/苯丙乳液导电内墙涂料的制备

先利用混酸体系和3-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂(KH550)对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行表面修饰,然后将修饰后的MWCNTs加入苯丙乳液中,成功制备了具有良好抗静电性能和力学性能的碳纳米管/苯丙乳液改性内墙涂料。利用透射电镜,对修饰前后的MWCNTs进行了热重分析。结果表明:KH550成功地接枝到MWCNTs表面,修饰后的MWCNTs能实现很好的分散。研究了MWCNTs用量对所制备涂料的导电性能、力学性能的影响。研究表明当MWCNTs添加量达到2.50%时,涂料的表面电阻最小,为1.42×107Ω,力学性能最佳。     

聚苯胺接枝多壁碳纳米管的制备及热电性能

通过原位聚合,将聚苯胺接枝到多壁碳纳米管的表面,制备了聚苯胺/碳纳米管纳米纤维。聚苯胺均匀地包覆在碳纳米管表面,当苯胺与碳纳米管投料比为1∶1时,包覆层厚度约为15 nm。聚苯胺/多壁碳纳米管的电导率和塞贝克系数随温度升高而增大,且增大碳纳米管含量同时提高了复合材料的电导率和塞贝克系数,改善了功率因子。     

Properties of LDPE/POE-g-MA Composites Containing Multiwall Carbon Nanotubes Modified by Fumed Silicon Dioxide

Low density polyethylene (LDPE)/maleic anhydride grafted polyolefin elastomer (POE-g-MA) with multiwall carbon nanotubes (MWCNTs) wrapped by fumed silicon dioxide (SiO₂) were prepared by melt mixing. The results revealed that SiO₂ improved the dispersion of MWCNTs on matrix. SiO₂ and MWCNTs both had a heterogeneous nucleation effect on matrix and the crystallinity of composites increased with adding SiO₂, MWCNTs and MWCNTs/SiO₂. The addition of MWCNTs modified by SiO₂ increased tensile strength and elongation at break of composites compared with composite with raw MWCNTs. MWCNTs had a strong absorption effect, leading to an obvious decrease in reflectance at 1060 nm of composites.     

喷雾干燥法制备聚氨酯/碳纳米管复合材料的结构与性能

通过喷雾干燥法制备了聚氨酯/碳纳米管复合材料。扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察结果表明,碳纳米管在聚氨酯基体中分散较好。X-射线衍射测试表明,碳纳米管对复合材料的微相结构影响较小。随着碳纳米管用量的增加,动态力学性能测试表明复合材料的耐热性有了显著的改善。另外,该复合材料还表现出多功能特性,如高导电性和导热性。随着碳纳米管体积分数的增加,聚氨酯/碳纳米管复合材料的电导率逐渐提高,填充碳纳米管的聚氨酯复合材料的导电逾渗值约为5%。     

碳纳米管负载铂-二氧化钌纳米颗粒催化剂的制备及表征

以多壁碳纳米管(MWNTs)为载体,采用化学还原法制备了多壁碳纳米管负载的铂-二氧化钌纳米颗粒催化剂(Pt-RuO2/MWNTs),并利用透射电镜(TEM)、电化学法等技术对该催化剂形貌和电化学性质进行了表征。结果表明,大小约为4～5nm的金属纳米颗粒均匀地分散在碳纳米管上,同时考察了该催化剂在铁氰化钾溶液中的循环伏安行为以及对该催化剂进行了电化学阻抗分析。