聚碳酸酯复合材料的制备与性能.pdf

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短多壁碳纳氷管/聚碳酸酯复合材料的制备与性能
赵元旭李安冯跃战王波刘春太
(郑州大学材料科学与工程学院,橡塑模具国家工程研究中心,河南郑州,450001)
摘要:采用模压法制备了短多壁碳納米管/聚碳酸酯( SMWNT/PC)和羧基化短多壁碳纳米管/聚碳酸酯( SOMWNT/PC)
复合材料,并对2种复合材料的热稳定性和拉伸性能进行了研究。结果表明:与纯PC相比, SMWNT/PC复合材料的热稳定
性和拉伸性能均有明显下降,而 SOMWNT/PC复合材料则能够在保持PC原有热稳定性的同时显著提高其力学性能,其屈
服强度和拉伸强度最大提高幅度分别为12.9%和12.8%。动态力学性能结果表明: SOMWNT/PC复合材料玻璃态时的储
能模量随着 SOMWNT含量的增加而增大,玻璃化转变温度则表现出相反的趋势。
关键词;短多壁磯纳米管聚磯酸酯复合材料热稳定性力学性能
Preparation and Property of Short Multi-walled
Carbon Nanotube/Polycarbonate Composites
Zhao Yuanxu Li An Feng Yuezhan Wang Bo'liu Chuntai
( College of Materials Science and Engineering, Zhengzhou University
National Engineering Research Center for Plastic Mold, Zhengzhou, Henan, 450001)
Abstract: Short multi-walled carbon nanotube/polycarbonate (SMWNT/PC)and car-
boxylated short multi-walled carbon nanotube/polycarbonate(SOM WNT/P) composites
A were prepared by compression molding. The thermal stability and tensile properties of y
A SMWNT/PC and SOMWNT were investigated, respectively. The results show that, com-
A pared with pure PC, the thermal stability and tensile properties of SMWNT/PC compos-
A ites decrease, However, the SOMWNT/PC can effectively enhance the mechanical proper-
A ties of composites without deteriorating thermal stability. The maximum improvements v
for the yield strength and tensile strength of SOMWNT/PC composites are 12.9% and
4 12. 8%, respectively. The dynamic mechanical property of SOMWNT/PC composites y
A show that the storage modulus increases with increasing SOMWNT content and the glass
A transition temperature cxhibites an opposite trend
Key words: short multi-walled carbon nanotube; polycarbonate; composites; therma/+
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聚碳酸酯(PC)是一种综合性能优异的热塑性料。因此,对PC进行CNTs填充改性从而制备高
工程塑料,具有优良的光学性能、力学性能、尺寸稳性能复合材料已引起科学和工.程领域的广泛
定性等优点,已得到广泛的应用-。然而,对于
些特殊的领域例如建筑、汽车、航空航天等,需要
PC具有更高的力学性能,纳米粒子填充改性已成
收稿日期:2014-07-18;修改稿收到日期:2015-05-26。
为改善PC性能的有效途径之一。碳纳米管
作者简介:超元旭,男(1990-),硕士研究生,研究方向为聚
(CNTs)作为一类新型纳米填料,因其自身优异的
合物纳米复合材料结构与性能。 E-mail: zhaoyuanxu90④
物理和化学性能,被认为是制备聚合物基纳米复合
※通信联系人,E-mail: bowang@zu.edu.,c
材料的最佳选择之一,尤其是利用其极高的强度和
甚金项国:国家自然科学基金资助项目(1117221);河南省
模量以及优异的导电性能制备增强和导电复合材
教育厅科学技术研究重点项目(13A430641)