多壁碳纳米管分散性研究

通过对多壁碳纳米管的改性研究,寻找提高碳纳米管分散性的途径。采用NaOH对碳纳米管进行预处理,通过SEM、DSC分析表明,该处理过程对去除多壁碳纳米管中杂质和提高其分散性有积极效果。通过H2SO4和HNO3的混酸处理法与HNO3处理法的对比,知前者对碳纳米管的损失要大于后者,且通过对FTIR的对比分析,后者对碳纳米管的改性效果好于前者。TG、TEM分析表明,聚乙烯醇均匀包覆在碳纳米管表面,碳纳米管分散性较酸处理的有所改进。     

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。     

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。     

多壁碳纳米管在水泥浆中的分散性

分别采用聚羧酸减水剂、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、洗衣粉（XYF）等3种表面活性剂并结合超声波分散方法,研究了多壁碳纳米管（MWCNTs）在水中和水泥浆中的分散性及其对水泥强度的影响,采用人工观察和扫描电子显微镜分别评价了MWCNTs在水中的分散性和在水泥硬化体中的分布情况。结果表明：单独采用减水剂为分散剂并在超声波分散条件下,MWCNTs在水中和水泥浆中容易发生团聚,无法起到增强作用;在超声波分散作用下,采用PVP和XYF为分散剂能够显著提高MWCNTs在水中和水泥浆中的分散性,PVP大幅度提高了水泥硬化体强度,但XYF却使强度大幅度降低,这是因其具有的较强起泡功能使水泥硬化体中的气泡量增加、气孔尺寸提高,并形成一些较大孔隙,从而显著降低了水泥石的密实性。     

多壁碳纳米管改性热固性酚醛树脂的研究

本文研究了多壁碳纳米管(MWNTs)在热固性钡酚醛树脂中的分散效果以及碳纳米管对酚醛树脂固化和炭化的影响。酚醛树脂含有丰富的苯环结构和丰富的羟基基团,能吸附在碳纳米管上起到均匀分散碳纳米管的作用。同时,碳纳米管能吸附进而调整酚醛树脂在其周围的排列,使酚醛树脂固化时有更多的碰撞机会从而促进酚醛树脂的固化,也使酚醛树脂炭化时能形成更多更完整的石墨结构,提高它在高温下的耐热性能。     

多壁碳纳米管的改性及其复合材料的制备

用H2SO4/HNO3（体积比3∶1）对碳纳米管进行改性,结果研究表明：与原始碳纳米管相比,改性后的多壁碳纳米管的自身的分散性非常好,表面带有了更多的-OH和-COOH等官能团,碳纳米管在空气中的热稳定性明显下降,而且在碳酸氢铵与氨水和少量SDBS的混合溶液中分散稳定性更好。然后采用原位聚合的方法制备了多壁碳纳米管/碳酸铝铵复合材料,复合粉体的TEM和XRD表明改性后的多壁碳纳米管可以在碳酸铝铵粉体中进行良好的分散。     

羟基化多壁碳纳米管吸附硼的研究

以羟基化多壁碳纳米管(CNTs-OH)吸附分离水溶液的硼,用FTIR、SEM、TEM、XPS对吸附前后羟基化多壁碳纳米管进行测试表征,并考察了初始硼浓度、pH、吸附时间、吸附剂投加量、温度等条件对吸附的影响。结果表明,温度升高有利于吸附,但吸附剂投加量并不会使硼吸附量增加,溶液硼浓度1 000 mg/L、pH 10、吸附30 min时吸附效果较好。CNTs-OH与溶液中硼的吸附作用符合Freundlich模型,理论吸附量可达206.61 mg/g。羟基化多壁碳纳米管具有分离硼的潜在应用价值。     

聚氨酯/多壁碳纳米管复合薄膜的制备及其热稳定性研究

通过溶液共混的方法制备出聚氨酯(PU)/多壁碳纳米管(MWNTs)纳米复合薄膜,重点研究了MWNTs的加入对PU热稳定性能的影响。结果表明,加入质量分数3%的MWNTs,使PU的耐热性得到一定的提高;用Kissinger方法得出的降解活化能由198.01kJ/mol提高到250.05kJ/mol,薄膜的力学性能得到改善,拉伸强度提高了63.5%,伸长率提高了4.2%;TEM分析表明,质量分数3%的MWNTs在PU/MWNTs纳米复合薄膜中得到均匀分散。     

多壁碳纳米管/环氧复合涂层的制备及性能研究

对多壁碳纳米管(MWCNTS)进行酸化处理得到MWCNTS-COOH(酸化碳纳米管),然后用KH560对其进行表面修饰,通过XRD、FT-IR、TGA等手段表征了改性结果,分别制备了含多壁碳纳米管5%、3%、2%、1%、0.7%的MWCMTS/环氧复合涂层。利用耐磨仪、电化学工作站(EIS)、TGA测试了复合涂层的性能,并用扫描电子显微镜观察了其表面形貌。结果表明:复合涂层中MWCNTS含量为2%时,耐磨性和耐腐蚀性能均达到最高;多壁碳纳米管对复合涂层的热稳定性也有一定的影响。     

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。     

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     

多壁碳纳米管补强天然橡胶的最佳混炼工艺

研究了HAAKE转矩流变仪转子转速、起始温度和混炼时间对多壁碳纳米管(MCNT)/天然橡胶(NR)复合材料力学性能的影响。结果表明,随着转子转速的增大,复合材料100%定伸应力和300%定伸应力均逐渐减小;当转子转速为60r/min时,拉伸强度最大,混炼胶Payne效应最小,MCNT分散程度较好。起始温度为50℃时,100%定伸应力、300%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度都较大,Payne效应较小,MCNT分散程度较好。混炼时间为10min时,复合材料综合性能较好。     

环氧树脂/石墨烯/多壁碳纳米管复合材料力学性能研究

以环氧树脂(EP)为基体、石墨烯(GNP)和多壁碳纳米管(MWCNT)为增强材料制备了EP/GNP/MWCNT纳米复合材料,通过拉伸试验考察了GNP与MWCNT的混合比例对复合材料力学性能的影响。结果表明:当GNP与MWCNT的总添加量为0.3%、混合比例为50:50时,EP/GNP/MWCNT纳米复合材料的综合力学性能达到最佳,此时复合材料的弹性模量、拉伸屈服强度、拉伸断裂强度、破坏应变等均达到或接近最大值。     

多壁碳纳米管改性双组分环氧树脂的研究

采用熔融法制备了多壁碳纳米管(MWCNTs)改性双组分环氧树脂,采用DSC热分析仪、万能拉力机对改性后的环氧树脂的结构及性能进行了研究。结果表明,随着多壁碳纳米管(MWCNTs)添加量的增加,复合材料的玻璃化转化温度不断提高,当MWCNTs的质量分数为0.5%时,环氧树脂的玻璃化转化温度可提高10℃,铝-铝拉伸剪切强度由24.5 MPa提高到27 MPa。     

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/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/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。