原位聚合法制备热塑性聚氨酯／多壁碳纳米管复合材料及其性能研究.pdf

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1、第44卷第9期塑料工业CHINAPLASTICSINDUSTRY·55·2016年9月原位聚合法制备热塑性聚氨酯／多壁碳纳米管复合材料及其性能研究术雷雁洲，段宪法，刘兴兴，李振中(太原工业学院材料工程系，山西太原030008)摘要：采用原位聚合法制备了热塑性聚氨酯／多壁碳纳米管(TPU／MWNT)复合材料，利用热重分析(TGA)、体积电阻率测试、维卡软化点测试、力学性能测试，研究了多壁碳纳米管(MWNT)质量分数对复合材料热稳定性、导电性以及力学性能的影响。结果表明，经酸化处理的MWNT可以显著提高复合材料的热稳定性和力学性能，质量分数

2、为0．8％的TPU／MWNT复合材料具有最优异的热稳定性和力学性能。同时，一定含量的MWNT能够搭建三维网络结构，使材料的导电性和耐热性也得到了显著提高。关键词：热塑性聚氨酯；多壁碳纳米管；原位聚合；热稳定性doi：10．3969／j．issn．1005—5770．2016．09．013中图分类号：TQ323．8文献标识码：A文章编号：1005—5770(2016)09—0055—03In-situPolymerizationandPropertiesofThermoplasticPolyurethane／Multi-walledCar

3、bonNanotubesCompositesLEIYan—zhou，DUANXian—fa，LIUXing—xing，LIZhen—zhong(DepartmentofMaterialsEngineering，TaiyuanInstituteofTechnology，Taiyuan030008，China)Abstract：，rhethermoplasticpolyurethane／multi-walledcarbonnanotubes(TPU／MWNTs)compositeswerepreparedviain-situpolymeri

4、zation．111einfluenceofMWNTscontentonthethermalstability．electricalconductivityandmechanicalpropertiesofTPU／MWNTscompositeswereinvestigatedbythermalgravimetrieanalysis(TGA)，volumeresistivity‘test，Vicatsofteningtemperatureandmechanicaltesting．rnleresultsshowthat，theacidize

5、dMWNTscansignificantlyimprovethethermalstabilityandmechanicalpropertiesofthecomposites．，nlecompositewith0．8wt％MWNTsgetthebestthermalstabilityandmechanicalproperties．Meanwhile，MWNTscanbuildthree—dimensionalnetworkstructureinthematrix，whichcouldimprovetheconductivityandhea

6、tresistanceofthecomposites．Keywords：ThermoplasticPolyurethane；Multi—walledCarbonNanotubes；In—situPolymerization；ThermalStability热塑性聚氨酯(TPU)具有耐磨性优异、强度能_6J。和单壁碳纳米管(SWNT)相比，多壁碳纳高、弹性好、耐低温和耐腐蚀等诸多优点¨]。但其米管(MwNT)具有成本上的优势。本文采用原位使用温度一般不高于8O℃，在120时可短期使用，聚合法，制备了不同MWNT质量分数的TPU／MWNT较

7、差的热稳定性限制了它的应用和推广，因此改善复合材料，进行了热重分析(TGA)、体积电阻率测TPU的耐热性一直是本领域十分活跃的研究试、维卡软化点测试、拉伸性能测试，研究MWNT课题[3-5]。质量分数与复合材料热稳定性、导电性和力学性能之碳纳米管(CNT)是一种性能卓越的纳米材料，间的关系。由于其优异的热稳定性、热导性、电导性、力学性能1实验部分等，得到了国内外研究者的广泛关注，已有研究表明1．1原材料碳纳米管的加人将有效地提高聚合物材料的各项性聚己二酸一1，4一丁二醇酯(PBA)：M一103．ES，材料科学与工程山西省重点扶持学科建设

8、经费资助作者简介：雷雁洲，女，1989年生，硕士，助教，主要研究方向为聚氨酯复合功能材料。leiyanzhou@126．tom·56·塑料工业2016正M=1887g／mol，烟台华大化学有限公司；4，4一