丁基橡胶/单壁碳纳米管导电复合材料新型预分散熔融混炼工艺的研究

研究不同预分散熔融混炼工艺对丁基橡胶（IIR）/单壁碳纳米管（SWCNTs）导电复合材料性能的影响。结果表明：先将SWCNTs在溶剂或分散剂溶液中超声预分散处理,再将其与IIR等进行湿法熔融混炼,可以制得导电性能优良的IIR/SWCNTs导电复合材料,SWCNTs的分散性和复合材料的导电性能均优于采用传统熔融混炼工艺制备的复合材料;采用聚氧乙烯辛基苯酚醚-10水溶液超声预分散处理,SWCNTs在IIR基体中的分散性最好,复合材料的导电性能最优异;采用正己烷超声预分散处理,SWCNTs的分散性和复合材料的导电性能适中;采用乙醇超声预分散处理,SWCNTs的分散性较差,但复合材料的导电性能仍优于传统熔融混炼工艺复合材料。     

单壁碳纳米管/丁基橡胶复合材料的性能研究

研究单壁碳纳米管（SWCNTs）/丁基橡胶（IIR）复合材料（包括混炼胶和硫化胶）的性能。结果表明：随着SWCNTs用量的增大,SWCNTs/IIR混炼胶的t10和t90缩短,Payne效应增强,损耗因子增大,硫化胶的交联密度增大,耐热性能提高;SWCNTs对IIR具有补强作用,填充2份SWCNTs时补强效果最好;当SWCNTs用量为4份时,SWCNTs/IIR硫化胶的电导率、相对介电常数和介电损耗因子出现逾渗,当SWCNTs用量达到6份及以上时,硫化胶的导电性能趋于稳定。     

改性碳纳米管增强热塑性聚氨酯复合材料的性能研究

以碳纳米管（CNTs）和热塑性聚氨酯（TPU）为原料,通过硫酸（H₂SO₄）/硝酸（HNO₃）混合溶液处理碳纳米管颗粒表面以达到改性的效果,使用改性过后的碳纳米管熔融共混制备出TPU/CNTs复合材料。研究了不同含量的CNTs对TPU基体的流变、力学、耐磨性以及热性能的影响。结果表明, 改性过后的CNTs在TPU基体中形成了良好的分散性和相容性;TPU/CNTs复合材料在高频剪切下保留了复合材料的加工流动性,并且复合材料的拉伸强度以及耐磨性相较于TPU有明显的增强,其中在改性碳纳米管含量较低时,复合材料的力学性能改善较为明显;改性CNTs的加入提高了TPU基体的熔融温度和结晶度;改性CNTs的加入提高了复合材料的热降解温度,提高了TPU基体的热稳定性。     

多壁碳纳米管薄膜增强聚间二甲苯己二酰胺复合材料

多壁碳纳米管薄膜（BP）可以提升材料的力学性能和导热、导电性能，在制备热塑性复合材料方面具有巨大的应用潜力。采用先溶液浸渍后热压成型的方法制备了聚间二甲苯己二酰胺（MXD6）/BP复合材料，研究了BP含量对复合材料热导率、电导率、拉伸强度的影响。利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）证实了碳纳米管和MXD6之间存在的π-π共轭效应，并用扫描电子显微镜（SEM）观察了MXD6在碳纳米管周围的分布。使用差示扫描量热（DSC）法和热重（TG）分析表征了复合材料的结晶性能和热稳定性，使用热导率仪、万用表和微机控制电子万能试验机测试了复合材料的导热性能、导电性能和力学性能。研究表明，在加入了碳纳米管后，MXD6的热导率、电导率和拉伸强度有了显著的提升。当复合材料中MXD6的质量分数为94.84%时，复合材料的拉伸强度达到了540.3 MPa，提高了6倍，并且复合材料的电导率达到24.814 S/cm，热导率为1.453 W/(m·K)，有效地拓展了MXD6的应用范围。     

碳纳米管/铜复合薄膜的制备及表征

通过有机溶剂对多壁碳纳米管薄膜进行溶剂热及有机电镀处理,制备了高导电性能和载流能力的Cu/MWCNTs复合薄膜,其中铜晶体均匀的分布在MWCNTs内部及外部,且复合材料的密度仅为铜的1/4。在碳纳米管薄膜的电学性能提高下进一步分析了溶剂热、不同电流密度、退火还原及热压对碳纳米管电学性能的影响。结果表明:溶液浓度为7. 5 mmol/L电流密度为2 m A/cm2,沉积时间2 h,水浴温度为26℃,复合薄膜的性能达到最佳;退火温度为300℃,以及在1000℃和2. 6 MPa压力下热压,复合薄膜的电导率及载流性能达到最佳,分别为2. 5×107 S/m和1×105 A/cm2。     

碳纳米管改性铁酸铋光催化还原CO_2合成甲醇

以溶胶-凝胶法制备了BiFeO3和BiFeO3/单壁碳纳米管(single-walled carbon nanotubes,SWCNTs)复合粉末。并分别用X射线衍射、紫外和可见光谱及气相色谱分析表征了催化剂的结构、可见光响应性能及催化活性,讨论了碳纳米管改性对催化剂可见光响应性及光催化活性的影响。结果表明:BiFeO3和BiFeO3/SWCNTs均具有较好的可见光响应性及催化活性,碳纳米管的加入不仅可以明显强化铁酸铋的紫外及可见光响应性能,同时可以使BiFeO3光催化还原CO2合成甲醇的性能增加1倍,单位质量BiFeO3/SWCNTs光催化还原CO2合成甲醇的累积产率最高可以在4～6h达到1000μmol/g。     

高导电镀银粒子/硅橡胶复合材料的制备研究

以自制玻璃微珠/银复合粒子作为导电填料、硅橡胶作为基胶,制备出具有高导电性能的硅橡胶复合材料,研究了导电复合粒子的添加量对橡胶复合材料物理性能和导电性能的影响。结果表明:自制玻璃微珠/银复合粒子的体积电阻率为3.14×10-4Ω.cm,导电性能优良;随着复合粒子添加量的增加,硅橡胶复合材料的导电性能和邵尔A硬度增加,但其它力学性能却呈下降趋势。当复合粒子的添加量为300phr时,硅橡胶复合材料的体积电阻率达到0.009Ω.cm,表现出优良的导电性能。     

聚二甲基硅氧烷/还原氧化石墨烯及酸化多壁碳纳米管织物复合材料的制备及应变传感性能（英文）

制备了聚二甲基硅氧烷(PDMS)/还原氧化石墨烯及酸化多壁碳纳米管织物(RGMWF)复合材料,研究了PDMS/RGMWF复合材料的导电性能和应变传感性能。结果表明,PDMS/RGMWF具有导电性能及可观的应变范围,可用作柔性传感材料。     

高强度PVDF/CB/PDMS复合薄膜的制备以及光热性能研究

通过浸渍喷涂法制备了聚偏二氟乙烯/炭黑/聚二甲基硅氧烷（PVDF/CB/PDMS）复合光热薄膜，并对其光热转换性能、蒸发性能以及循环性能进行了研究。结果表明：PVDF/CB和PVDF/CB/PDMS均可以吸收90%的太阳光，表面温度达到48℃。PVDF/CB-0.25/PDMS上层疏水下层亲水结构可以有效提高蒸发性能，1 h内蒸发量达到1.89 kg/m2。在模拟海水淡化实验中，PVDF/CB-0.25/PDMS的蒸发量达到1.82 kg/m2。PDMS的加入，使PVDF/CB-0.25/PDMS在多次循环下仍能保持稳定的蒸发性能，增加经济效益。因此，制备的PVDF/CB/PDMS光热膜可以有效地用于海水淡化领域。     

碳纳米管/HDPE复合材料的制备及性能研究

将酸化处理以后的碳纳米管（CNTs）与高密度聚乙烯（HDPE）复合，采用机械共混法制备了定向CNTs／HDPE复合材料，并对其力学性能、相态结构、流变性能及热性能进行了研究。结果表明：CNTs的加入，提高了复合材料的屈服强度和拉伸模量，但同时却降低了材料的断裂强度和断裂伸长率；CNTs在HDPE基体中有了较好的分散性和相容性；CNTs的加入对复合材料流变性能产生了较大的影响，加入少量的CNTs可以使复合材料体系的表观粘度降低，有利于HDPE加工性能的改善；CNTs加入后，HDPE的熔融温度和结晶熔融焓均有所下降。     

硅橡胶/多壁碳纳米管复合材料的结构与性能研究

研究了硅橡胶/多壁碳纳米管复合材料的形态结构和物理机械性能。利用扫描电子显微镜观测了复合材料中多壁碳纳米管的分散情况,并测试分析了复合材料的力学性能、热性能、动态力学性能。结果表明,多壁碳纳米管能够良好地分散在硅橡胶基体中,随着多壁碳纳米管用量的增加,硅橡胶/多壁碳纳米管复合材料热稳定性明显提高,且有效地提高了硅橡胶的物理机械性能。硅橡胶/多壁碳纳米管复合材料中形成了碳纳米管的某种形式网络结构,网络结构的打破与重建导致了储能模量的非线性下降。     

Effect of different templates on conductivity and strain sensing properties of natural rubber/reduced graphene and acidified multi-walled carbon nanotubes woven fabric composites

不同模板对天然橡胶/还原石墨烯和酸化多壁碳纳米管机织物复合材料导电性能和应变传感性能的影响 章婉琪,林炎坤,王 晶,姜 宽,贾红兵 （南京理工大学 教育部软化学和功能材料重点实验室,南京 210094） 制备了天然橡胶（NR）/还原石墨烯和酸化多壁碳纳米管机织物（GMWF）-M（密集）和NR/GMWF-S（稀疏）复合材料,研究了两种疏密程度不同的棉织品模板对GMWF复合材料导电性能和应变传感性能的影响。结果表明,NR/GMWF-M复合材料的导电性能明显优于NR/GMWF-S,但NR/GMWF-S的传感性能更佳。     

基于纳米导电炭黑和碳纤维材料的柔性拉伸传感材料响应特性的研究

导电硅橡胶作为敏感材料具有良好的柔韧性和电阻变形特性。以聚二甲基硅氧烷橡胶为基材,通过加入导电材料纳米炭黑、碳纤维,制备了炭黑/PDMS、碳纤维/PDMS复合柔性导电材料,研究了材料的微观形态、渗流过程特性和拉伸-电阻率变化响应特性,以及材料微观结构变化与电阻特性的构效关系。结果表明,复合材料的渗流阈值为4%、用量超过12%后,复合材料的体积电阻率变化减小。复合材料的质量分数为12%时,炭黑/PDMS体积电阻为10-0.55Ω·m,碳纤维/PDMS体积电阻率为100.82Ω·m。炭黑/PDMS复合材料对拉伸形变具有优良的响应特性,体积电阻变化率对伸长率的响应灵敏度可达266.7。碳纤维/PDMS复合材料的灵敏度低于炭黑/PDMS灵敏度,材料对拉伸形变均有十分迅速的响应速度,且性能稳定。炭黑/PDMD材料响应值Δρ/ρ约为碳纤维/PDMD材料的4倍,是良好的传感器材料。     

环氧树脂/碳纳米管纳米复合材料的制备与性能研究进展

综述了碳纳米管的基本性质和环氧树脂／碳纳米管纳米复合材料的制备方法及其力学性能、热性能、电性能、流变性能和摩擦性能。讨论了不同碳纳米管的制备方法、碳纳米管的类型、碳纳米管的表面处理等因素对复合材料性能的影响。指出了目前环氧树脂／碳纳米管复合材料研究中存在的问题,最后展望了这种高性能复合材料的发展前景。     

碳纳米管/环氧树脂复合材料力学性能影响因素的研究

本文研究了碳纳米管在环氧树脂中的分散方式及碳纳米管长度对环氧树脂复合材料力学性能的影响,并对单壁与多壁碳纳米管分别制备的环氧树脂复合材料的力学性能进行了分析探讨。本实验条件如下:搅拌时间为8h时复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别可比1h时增加41%、22%和38%;超声波处理时间为4h时复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别可比处理1h时增加143%、30%和45%,但超声波处理时间不宜过长,否则会破坏碳纳米管表面,导致性能下降。短碳纳米管在环氧树脂中的分散性较好,对环氧树脂复合材料的增强效果较好。长碳纳米管对提高复合材料的韧性有利。与长度为50μm时相比,碳纳米管长度为2μm时制备的环氧树脂复合材料的拉伸强度和弯曲强度高49.2%和45.3%,但断裂伸长率低33%。与单壁碳纳米管相比,多壁碳纳米管与环氧树脂的界面结合力更好,更适于做环氧树脂增韧材料。相同实验条件下多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料的冲击强度、断裂伸长率和拉伸强度较单壁碳纳米管/环氧树脂复合材料可分别提高31%、24%和28%。     

聚乙烯醇／多壁碳纳米管复合材料的结构与性能

采用超声波辅助溶液共混的方式制备聚乙烯醇／多壁碳纳米管（PVA／MWNT）复合材料,采用红外光谱分析（FTIR）、差示扫描量热分析（DSC）、扫描电镜（SEM）对复合材料的结构及微观形态进行了表征,对复合材料的物理机械性能及导电性能进行了测试。结果表明：PVA与MWNT之间在共混膜中有一定的相互作用,采用溶液混合并用超声辅助分散的方法可使MWNT在PVA基体中分散良好,在MWNT含量较低的情况下就可以获得导电性能及物理机械性能良好的复合材料。     

苏州纳米所高性能半导体性碳纳米管分离纯化研究获进展

<正>单壁碳纳米管(SWCNTs)具备优异的电荷传输性能、良好的溶液加工性和高柔性、优异的力学性能、较高的导热性能、优异的机械稳定性和化学稳定性,在电子器件和光电子器件应用广泛,如透明导电膜电极、薄膜晶体管、逻辑电路、柔性可穿戴电子器件、化学与生物传感器、超级电容器与太阳能电池等。以SWCNTs作为有源层材料所制备的薄膜晶体管电学性能优异、特征尺寸更小、稳定性好、散热更快、运行频率更高,表现出优异的器件性能及极大的应用发展潜力。     

甲烷在单壁碳纳米管中扩散的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟方法模拟了甲烷在不同直径的单壁碳纳米管（SWCNTs）中的扩散。模拟结果发现：当ε=325 K时,甲烷在直径为0.8 nm的SWCNT中的扩散呈现出单队列扩散;当ε从65 K增加为325 K时,甲烷在直径为1 nm和1.25 nm的SWCNTs中的扩散行为从正常扩散变为超扩散;在直径大于1.6 nm的SWCNTs中,ε值的变化并不影响甲烷在SWCNTs中的扩散行为。     

聚乳酸/硅橡胶复合富氧膜的制备与性能

以聚乳酸(PLA)为基膜材料,通过静电纺丝技术制备聚乳酸纤维基膜,Si-69为改性剂进行处理的硅橡胶作为涂敷层,制备聚乳酸/硅橡胶复合富氧膜.利用傅里叶红外光谱(FTIR)分析、X-射线衍射(XRD)分析对制备的复合膜的结构及两相间距进行分析.探究了不同Si-69用量对聚乳酸/硅橡胶复合膜力学性能及透氧性能的影响.结果表明,最佳交联剂Si-69用量为5％,此时交联效果最好,PLA、PDMS和PDMS、PDMS相间距明显减小,PLA/PDMS复合富氧膜断裂伸长率为125％,同时表现出更好的透气性能,其氮氧分离系数高达4.2,比硅橡胶富氧膜提高281％.     

非晶态α-烯烃共聚物/丁苯橡胶复合改性沥青的流变性能及微观分布状态

为改善丁苯橡胶（SBR）改性沥青的高温性能,选取非晶态α-烯烃共聚物（APAO）作为改性剂,制备了高低温性能良好兼顾流变性能的APAO/SBR复合改性沥青。研究了不同掺量APAO/SBR复合改性沥青的高中低温流变性能;利用荧光电子显微镜观察了沥青中聚合物的分布状态,以从微观上反应流变性能。结果表明,APAO的加入降低了沥青的不可恢复蠕变柔量和高温区温度敏感性,提高了沥青的软化点、抗车辙因子、弹性恢复率及疲劳破坏加载次数,说明APAO提高了沥青的高温性能和耐疲劳性能。尽管APAO对沥青的低温蠕变劲度模量（S）和蠕变速率（m）都有负面影响,但APAO掺量不大于5％（质量分数,下同）时基于K（S/m）指标的低温性能仍好于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青。综合考虑各项性能,建议选用APAO掺量为5％,在此掺量下APAO与SBR的相容性较好。