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

作     者：李璐 张贤明 盛兴跃 刘攀 全弘彬 李凯 Lu Li;Xianming Zhang;Xingyue Sheng;Pan Liu;Hongbin Quan;Kai Li

作者机构：重庆工商大学废油资源化技术与装备教育部工程研究中心重庆400060 重庆市智翔铺道技术工程有限公司重庆401336 招商局重庆交通科研设计院有限公司重庆400067 

出 版 物：《高分子材料科学与工程》 (Polymer Materials Science & Engineering)

年 卷 期：2022年第38卷第10期

页      面：81-89页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52178440) 

主　　题：超支化聚酰胺 碳纳米管 环氧树脂 复合材料 增韧机理 

摘      要：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。