親水性多壁碳納米管/水性聚氨酯復合材料研究

作者：段華鋒,馬國章,侯彩英,楊自遠,吳建兵,郝曉剛

摘要：采用H2O2-FeSO4試劑處理多壁碳納米管(MWCNTs)使其羥基化,再與異氟爾酮二異氰酸酯反應將—NCO接枝到MWCNTs表面,最后采用亞硫酸氫鈉封閉得到親水性MWCNTs。采用紅外光譜、拉曼光譜、熱重分析、掃描電鏡、Zeta電位儀及力學性能、吸水率及體積電阻率測試研究了親水性MWCNTs及其水性聚氨酯(WPU)復合材料的結構和性能。結果表明,改性后的MWCNTs在WPU中具有很好的分散性,90℃時其解封的—NCO與WPU分子中的—NH2和—COOH基團反應形成三維網狀交聯結構,顯著提高了MWCNTs與WPU之間的界面結合力。當MWCNTs的質量分數為1.5%時,與未改性MWCNTs復合材料相比,改性MWCNTs復合材料的拉伸強度提高了54.9%,初始熱分解溫度提高了10℃,體積電阻率降低了3個數量級,耐水性也明顯提高。

發文機構：太原理工大學化學化工學院 山西省應用化學研究所

關鍵詞：親水性多壁碳納米管羥基化水性聚氨酯復合材料拉伸強度體積電阻率耐水性hydrophilic multi-walled carbon nanotubehydroxylationwaterborne polyurethanecomposite materialtensile strengthvolume resistivitywater resistance

分類號： TQ323.8[化學工程—合成樹脂塑料工業]