CNTs的表面改性及其在环氧树脂复合材料中的应用

来源期刊：功能材料2012年第22期

论文作者：俞科静 张洁 郏余晨 曹海建 钱坤

文章页码：3131 - 6272

关键词：CNTs;DOPO-硅烷偶联剂;表面改性;环氧树脂;复合材料;

摘    要：首先采用浓硫酸/浓硝酸对多壁碳纳米管（MWCNTs）进行混酸氧化处理,再将氧化后的CNTs与DOPO改性后的硅烷偶联剂（DOPO-KH560）进行改性,制备了DOPO-KH560表面化学修饰的MWC-NTs。在此基础上,将改性前后的CNTs分散在环氧树脂体系中,制成样条,研究了处理前后样条力学性能的变化。材料表面结构的红外光谱（FT-IR）分析表明,CNTs混酸氧化成功,表面成功引入了羟基和羧基,而且DOPO-KH560成功接枝到酸化CNTs上。材料微结构的透射电子显微镜（TEM）观察表明,酸化后MWCNTs被截短,分散性变好,接枝DOPO-KH560后CNTs表面包覆了一层低聚物。对处理后的样条进行力学性能测试并用扫描电镜（SEM）分析观察断面形态的变化。结果表明,环氧树脂中加入CNTs,能有效地增加环氧树脂的韧性和强度,且加入原CNTs、氧化CNTs、改性后的CNTs时增强增韧效果逐渐增加,加入最终CNTs后环氧树脂的增强增韧效果最明显。