多维碳材料/聚氨酯复合材料的制备、力学性能及功能性

作     者：李道壮 吴晓静 王凤玲 杜正鹏 蔡荣强 夏贤良 李再峰 

作者机构：青岛科技大学化学与分子工程学院 

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

年 卷 期：2024年

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：海洋科技协同创新中心项目(22-05-CXZX-04-05-33) 山东省自然科学基金资助项目(ZR 2022 ME 216) ZF快速扶持项目(80920010202) 

主　　题：氧化石墨烯 羟基碳纳米管 二异氰酸酯改性 聚氨酯复合材料 力学性能 

摘      要：本文采用异氟尔酮二异氰酸酯对氧化石墨烯（GO）和羟基碳纳米管（OH-MWCNTs）混合碳材料接枝改性，制备出NCO官能团接枝的MWCNTs-g-GO高活性多维碳材料及新型聚氨酯复合材料。研究了MWCNTs-g-GO多维碳材料对力学性能、老化行为和导电性的影响。由X射线衍射分析得出，改性后混合碳材料中GO的层间距由0.87 nm扩大到1.71 nm，碳纳米管缠结程度明显降低，有效提升了碳纳米材料的分散性；随着多维MWCNTs-g-GO含量的增加，对聚氨酯进行了力学性能测试，其硬度、定伸强度逐渐增加，扯断伸长率单调减少、拉伸强度则先增大后减小；当其含量为0.05%时，拉伸强度较空白样提高23%，增大到48.7 MPa；老化150 ℃×5 d 后，衰减率约为26.3%；当含量为0.20%时，电导率约为6.12×10-4S/cm，是空白样的76倍。多维碳纳米材料较单一碳材料对聚氨酯表现出优异的增强、抗热氧和导电等作用。