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《接枝聚苯乙烯多壁碳纳米管纳米复合材料制备及合成机理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2011年第69卷化学学报Vol.69,2011第12期,1393～1398ACTACHIMICASINICANo.12,1393～1398·研究论文·接枝聚苯乙烯/多壁碳纳米管纳米复合材料制备及合成机理盛玮徐学诚*(华东师范大学物理学系纳米功能材料与器件研究中心上海200241)摘要通过原位悬浮聚合的方法,以过氧化苯甲酰(BPO)做引发剂,制备了聚苯乙烯/多壁碳纳米管(MWNT-g-PS)纳米复合材料,复合材料在水和乙醇中均表现出良好的分散性及稳定性.通过高倍透射电镜(HRTEM)、场发射扫描电镜(FESEM)分析,多壁碳纳米管上包覆有1～3nm的聚苯
2、乙烯膜,并分布有半径从几十纳米到几百纳米不等的聚苯乙烯微球.通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Ramanspectroscopy)、X光电子能谱(XPS)和热重分析(TGA)对复合材料进行分析,结果表明,自由基将多壁碳纳米管表面π键打开,形成一种新的自由基,引发聚苯乙烯的自由基聚合,形成了接枝聚苯乙烯/多壁碳纳米管纳米复合材料.关键词聚苯乙烯;多壁碳纳米管;接枝;纳米复合材料;自由基;分散性SynthesisandMechanismofNanocompositesContainingMulti-walledCarbonNanotubesGra
3、ftedfromPolystyreneSheng,WeiXu,Xuecheng*(DepartmentofPhysics,CenterofFunctionalNanomaterialsandDevices,EastChinaNormalUniversity,Shanghai200241)AbstractNanocompositescontainingnanotubesgraftedfrompolystyrene(PS),whichhadgooddispersi-bilityinwaterandethanol,werepreparedbyinsitusus
4、pensionpolymerization,usingbenzoylperoxide(BPO)asinitiator.Thehigh-resolutiontransmissionelectronmicroscopy(HRTEM)andfieldemissionscanningelectronmicroscopy(FESEM)suggestedthatthemulti-walledcarbonnanotubes(MWNT)werecoveredbyPSfilmsof1～3nmandPSlatexwhoseradiusarefromfewnanometers
5、tohundredsofnano-meters.TheπbondonthesurfaceofMWNTwereopenedbyradicalsgeneratedfromBPOtoformanewtypeofradicalscontainingMWNT.ThechemicalbondbetweenMWNTandpolystyrenewasconfirmedbyFouriertransforminfraredspectroscopy(FTIR),RamanspectroscopyandX-rayphotoelectronspectroscopy(XPS).Ke
6、ywordspolystyrene;MWNT;grafting;nanocomposites;radical;dispersibility碳纳米管作为一种性能优良的掺杂体材料,有高达碳纳米管的均匀分散及其与聚合物基底的界面融合,限[1][2]1000的长径比和大于1TPa的拉伸模量,强度高,导制了碳纳米管/聚合物复合材料的应用.近期研究围绕[3]电、导热性能良好,延展性高.为了提高聚合物的机碳纳米管的官能化来解决这些问题,如通过共价或非共[7][8]械、传导、热力学等性能,许多研究围绕碳纳米管/聚合价等途径.Lee等制备了低聚噻吩端聚乙二醇,通过物复合材
7、料展开,现阶段已研究的聚合物有聚苯乙其与碳纳米管的π-π相互作用,增加了碳纳米管在水中[3,5][6][4][2][9]烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚碳酸酯等.研的分散性;Qin等用原子转移自由基聚合,用异溴丁酸究中,显示碳纳米管/聚合物复合材料的性能优于纯聚羟乙酯做引发剂,将甲基丙烯酸丁酯与多壁碳纳米管通[10]合物基底,展现出了广阔的应用前景.同时复合材料中过共价键连接,形成接枝复合材料;You等通过可逆*E-mail:xcxu@phy.ecnu.edu.cnReceivedSeptember9,2010;revisedJanuary21,2011
8、;acceptedFebruary17,2011.上海市纳米科技专项基金(No.
