超支化聚酰胺修饰碳纳米管/环氧树脂复合材料的制备及性能

文中制备了不同支化度的超支化聚酰胺接枝碳纳米管，并对碳纳米管接枝前后的微观结构进行了表征。红外光谱和热重分析结果表明，超支化聚酰胺成功接枝到了碳纳米管表面；透射电子显微镜分析结果表明，3种支化度的超支化聚酰胺均在碳纳米管表面形成了聚合物包裹层，管径明显增加，且支化度越高，管径增加越多。进一步地，将上述所制备的超支化聚酰胺修饰碳纳米管加入环氧树脂体系，制备了不同改性环氧树脂复合材料，动态力学热分析和力学性能分析结果表明，超支化聚酰胺修饰碳纳米管/环氧树脂复合材料的储能模量、玻璃化转变温度和力学损耗峰高度均比未经修饰的碳纳米管/环氧树脂复合材料有所降低，冲击韧性明显提高，证明了超支化聚酰胺大量的分子支链对环氧树脂的增韧贡献，且支化度越高，增韧效果越明显；光学显微镜及扫描电子显微镜分析结果显示，超支化聚酰胺的加入明显改善了碳纳米管在环氧树脂中的分散性；从增韧机制来看，该体系的增韧机理属于碳纳米管拔出机制，碳纳米管的拔出物基本都是短凸棱拔出，碳纳米管大多被拉断，表明超支化聚酰胺修饰碳纳米管与环氧树脂形成了非常牢固的连接，对环氧树脂具有优异的增韧效果。