溶液共混法制备碳纳米管／尼龙66复合材料及其性能

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1、复合材料学报第２７卷第１期２月２０１０年犃犮狋犪犕犪狋犲狉犻犪犲犆狅犿狆狅狊犻狋犪犲犛犻狀犻犮犪Ｖｏｌ．２７Ｎｏ．１Ｆｅｂｒｕａｒｙ２０１０文章编号：１０００３８５１（２０１０）０１００１２０６溶液共混法制备碳纳米管／尼龙６６复合材料及其性能王志苗，白世河，张兴祥，王学晨（改性与功能纤维天津市重点实验室，天津工业大学功能纤维研究所，天津３００１６０）摘要：采用溶液共混法，将不同质量分数的羧基化多壁碳纳米管（ＣＭＷＮＴｓ）加入聚己二酸己二胺（ＰＡ６６）中，制得ＣＭＷＮＴｓ／ＰＡ６６复合材料，对复合材料的结晶及热性能进行了分析。结果

2、表明：加入ＣＭＷＮＴｓ后，ＣＭＷＮＴｓ／ＰＡ６６复合材料的熔点随着ＣＭＷＮＴｓ含量的增大基本不变，但是结晶度略有增大，结晶温度逐渐升高；ＣＭＷＮＴｓ对ＰＡ６６结晶的晶型没有影响，偏光显微镜观测发现添加ＣＭＷＮＴｓ使晶粒尺寸减小，碳纳米管的异相成核剂作用明显。ＣＭＷＮＴｓ与ＰＡ６６分子链之间主要是范德华力和氢键作用，未能证实两者之间存在化学键。添加ＣＭＷＮＴｓ使复合材料的开始分解温度和最大分解温度略有升高。碳纳米管对分解过程中产生的自由基的强烈吸附作用延缓了分解速率。关键词：碳纳米管；ＰＡ６６；溶液共混；热性能中图分类号：ＴＢ３３２

3、；ＴＱ３４２文献标志码：Ａ犘狉犲狆犪狉犪狋犻狅狀犪狀犱犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狕犪狋犻狅狀狅犳犮犪狉犫狅狓狔犾犻犮犿狌犾狋犻狑犪犾犾犲犱犮犪狉犫狅狀狀犪狀狅狋狌犫犲狊／犘犃６６犮狅犿狆狅狊犻狋犲犫狔狊狅犾狌狋犻狅狀犿犻狓犻狀犵狆狉狅犮犲狊狊，ＷＡＮＧＸｕｅｃｈｅｎＷＡＮＧＺｈｉｍｉａｏ，ＢＡＩＳｈｉｈｅ，ＺＨＡＮＧＸｉｎｇｘｉａｎｇ（ＴｉａｎｊｉｎＭｕｎｉｃｉｐａｌＫｅｙＬａｂｏｆＦｉｂｅｒＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＦｉｂｅｒ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＦｉｂｅｒｓ，ＴｉａｎｊｉｎＰｏｌｙｔ

4、ｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００１６０，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｍｉｘｉｎｇｗａｓｕｓｅｄｔｏｆａｂｒｉｃａｔｅａｓｅｒｉｅｓｏｆｃａｒｂｏｘｙｌｉｃｍｕｌｔｉｗａｌｌｅｄｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅｓ（ＣＭＷＮＴｓ）／ｐｏｌｙ（ａｄｉｐｉｃａｃｉｄｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ）（ＰＡ６６）ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ．Ｔｈｅｔｈｅｒｍａｌａｎｄｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｔｈｅｔｈｅｒｍ

5、ｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃａｎａｌｙｓｉｓ（ＴＧ），ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｓｃａｎｎｉｎｇｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ（ＤＳＣ），Ｘｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＸＲＤ）ａｎｄｐｏｌａｒｉｚｅｒｉｎｇｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＰＯＭ）．ＩｔｉｓｆｏｕｎｄｔｈａｔａｓｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆＣＭＷＮＴｓｉｎｃｒｅａｓｅｓ，ｔｈｅｍｅｌｔｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｒｅａｌｍｏｓｔｕｎｃｈａｎｇｅｄ，ａｎｄｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙａｎｄｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｃｒｅａｓｅ．

6、ＣＭＷＮＴｓａｃｔａｓａｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓｎｕｃｌｅａｔｉｏｎａｇｅｎｔａｎｄｄｏｎｏｔａｆｆｅｃｔｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｆｏｒｍ．ＰＯＭａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｓｔｈａｔａｄｄｉｔｉｏｎｏｆＣＭＷＮＴｓｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｇｒａｉｎｓｉｚｅｏｆＰＡ６６．ＴｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＣＭＷＮＴｓａｎｄＰＡ６６ｍｏｌｅｃｕｌａｒｃｈａｉｎｉｓｍａｉｎｌｙＶａｎＤｅｒＷａａｌｓｆｏｒｃｅａｎｄｈｙｄｒｏｇｅｎｂｏｎｄ．Ｎｏｅｖｉｄｅｎｃｅｉｓｇｉｖｅｎｔｏｐｒｏｖｅｔｈｅｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｂｏｎ

7、ｄｓｂｅｔｗｅｅｎＣＭＷＮＴｓａｎｄＰＡ６６ｍｏｌｅｃｕｌａｒｃｈａｉｎｓ．Ｔｈｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｒｉｓｅｓｓｌｉｇｈｔｌｙ．ＴｈｅｓｔｒｏｎｇａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆＣＭＷＮＴｓｔｏｔｈｅｆｒｅｅｒａｄｉｃａｌｓｆｏｒｍｅｄｉｎｔｈｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｄｅｃｒｅａｓｅｓｔｈｅｒａｔｅｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅｓ；ＰＡ６６；ｓｏｌｕｔｉｏｎｍｉｘｉｎｇ；ｔｈｅｒｍａｌｐｒｏ

8、ｐｅｒｔｉｅｓ［３］碳纳米管（ＣＮＴｓ）因具有独特的力学、电学、和强度分别增加了５０％和１００％。Ｑｉａｎ等制备［１］热学等理化性质、独特的准一维管状分子结构及了ＣＮＴｓ／聚苯乙烯（ＰＳ）复合材料，拉伸试验结果其在未来高科技领域诸多潜在的应用价值，