聚酰胺6碳纳米管复合材料的制备及性能研究.pdf

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1、分类号．９１００５８；ＴＳ３２７单位代码：ｗＵｒ＾＾论文题目：聚瞧／碳纳米管复合柳的制－撤￡１专ＩＩ篇Ｔ－作者姓名：于思聪——．．—．？—．—，ｍｍ＾＿｜獅：■―＾＾―—＾１？；—Ｉ日期－０２－巧ｊ完成：２０１７．＾Ａｉｉｉｌｉｉｉｌｉ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，化不巧含为获得天津工业乂学或其他教育机构的学仿或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做

2、的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。（？．２＾学位论文作者签名：Ｊｇ廣，签字曰期：＾年月０＾曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津工业大学有关保留、伟用学位论文的规定。恃授权天津工业大学可Ｕ将学仿论义的全部或部Ａ内巧编入有关数据库讲行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。保密的学位论文在解密后适用本授权说明（）学位论文作者签名：导师签名：规胶．兴Ｉ签字曰期：圳年月０《曰签字Ｍ期月曰７＠＾学位论文的主要

3、创新点一一、使用烙融共源法，制备了系列高质量分数最高达１０％聚（）醜胺６ＰＡ６ｙ多壁碳纳米管ＭＷＣＮＴｓ复合材料，研巧了高质量分（（）数ＭＷＣＮＴｓ对ＰＡ６的热力学性能、结晶性能、热稳定性化及电导率。的影响。最终，获得了具有导电性能的ＰＡ６／ＭＷＣＮＴＳ复合材料二、使用溶液共纔法配合注塑工艺，制备了包括ＰＡ６／ＭＷＣＮＴＳ，ＭＷＣＮＴ一ＰＡ６／氧化石墨帰ＧＯＰＡ６／Ｓ／ＧＯ在内的系列复合材料，（），研究了材料的热力学性能、结晶化能、热稳定性及塞贝克巧ｅ纯ｅｃｋ）系数。研究表明，通过结合ＭＷＣＮＴｓ的导电能力［＾及ＧＯ的塞贝

4、克系数，Ｍ６／ＭＷＣＮＴＳ／ＧＯ系列复合材料中，ＭＷＣＮＴｓ和ＧＯ总质量比为？１０％时，材料的塞贝克系数优于其余两类单组分复合材料。摘要碳纳米管（ＣＮＴｓ）自１９９１年被首次发现Ｗ来，其优秀的力学、电学、热学等性能受到了广大研巧者的青睐。而关于通过在聚合物中混入ＣＮＴｓＷ提高复合６ＰＡ６一材料各项性能的研究，也成为重要的研究方向（作为种重要的。而聚醜胺）高分子材料，具有力学性能好，应用范围广的优点，通过。从整体上看添加多壁碳纳米管（ＭＷＣＮＴｓ）来改变ＰＡ６的力学性能、热学性能、结晶性能的研究较多，但其中大部分的研究中

5、ＭＷＣＮＴｓ的添加量较少（通常小于２％，较低的ＭＷＣＮＴｓ）添加量不足Ｗ改善复合材料导电能力，而研巧高ＭＷＣＮＴｓ添加量口％＾上对）ＰＡ６相关性能的影响的研究则较少，难满足导电改性的需耍，其主要难点在于当ＭＷＣＮＴｓ质量分数增大Ｗ后，难Ｗ实现其在ＰＡ６基体中的均匀分散。如何提高ＰＡ６中的ＭＷＣＮＴｓ质量分数成为制约该类复合材料巧用的瓶颈。一本文采用格融共混法，制备了系列高质量分数（最高达１０％的聚醜胺）６／ＭＷＣＮＴｓ复合材料，使用ＳＥＭ、ＤＳＣ、ＴＧ、ＸＲＤ、电导率测试等测试手段对＾＾材料的微观形貌。研巧表明，、热学性能、

6、结晶性能：＾及导电性能进行了表征ＭＷＣＮＴｓ的加入提高了ＰＡ６的结晶度和结晶温度，且导致了ＰＡ６结晶过程中结ＭＷＣＮＴＰＡ６晶双峰的出现，这些现象与ｓ的异象成核作用和其对分子热运动的ＭＷＣＮＴｓ与ＰＡ６影响有关。之间的分子作用力主耍为范德华力，未能观察到化学键的作用，较高惨杂比的ＭＷＣＮＴｓ对复合材料的热稳定性无明显改变。ＭＷＣＮＴｓ的加入会使ＰＡ６的晶粒尺寸变大，且ＰＡ６的有序度与结晶度上升，也验证了ＭＷＣＮＴｓ在ＰＡ６结晶过程中起到的异相成核剂的作用。较高惨杂比的ＭＷＣＮＴｓ能极大提高复合材料的导电性能１０，当ＭＷＣＮＴｓ

7、质量比为％时，复１４２９Ｓ／ｍ合材料的电导率可达．。此外，为了利用上述ＰＡ６／ＭＷＣＮＴＳ的导电能力，本文采用溶液共混法配合ＰＡ６ＭＷＣＮＴ一／ＭＷＣＮＴＰＡ６／ＧＯＰＡ６／ＧＯ注塑工艺，制备了包括Ｓ、、／Ｓ在内的系列复合材料，希望结合ＭＷＣＮＴｓ的导电能力及ＧＯ的塞贝克性能。制备出具有塞贝克性能的聚合物基复合材料，。最终总质量百分比为１０％的ＰＡ６／ＭＷＣＮＴＳ／ＧＯ复合材料的塞贝克系数达到０．６０叫ＷＫ。关键词导电，多壁碳纳米管，聚醜胺６，烙融共混，溶液共混，氧化石墨蹄ＡｂｓｔｒａｃｔＯｎｃｅａｐｐｅａｒｅ

8、ｄｓｉｎｃｅ１９９１，ｃａｒｂｏｎｎａｎｏ１；ｕｂｅｓ（Ｃ