碳纳米管在熔融共混过程中分散性的影响因素.pdf

《碳纳米管在熔融共混过程中分散性的影响因素.pdf》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、碳纳米管在熔融共混过程中分散性的影响因素王镇张丽颖冉方刚郑国强(郑州大学材料科学与工程学院，河南郑州，450001)摘要：综述了，在熔融共混制备碳纳米管(CNTs)／聚合物复合材料过程中CNTs的分散机理和分散性的影响因素。重点探讨了聚合物基体相对分子质量、螺杆转速、料筒温度、螺杆结构以及添加剂等因素对CNTs在热塑性聚合物基体中分散性的影响，最后对熔融共混分散CNTs方法进行了展望。关键词：碳纳米管聚合物分散性因素：’⋯⋯⋯⋯～⋯⋯一⋯⋯一⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯～⋯一一⋯：InfluencingFactorsoftheCarbonNanotu

2、besDispersion：DuringMeltMixingProcessWangZhenZhangIiyingRanFanggangZhengGuoqiang：(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，：ZhengzhouUniversity，Zhengzhou，Henan，450001)Abstract：Boththedispersionmechanismsandtheinfluencingfactorsofcarhonnanotubesii(CNTs)dispersionduringthemeltmixin

3、gprocessofpreparingCNTs／polymercompositeswere：summarized．Meanwhile，thefactorswhichinfluencethedispersionofCNTsinthermoplasticApolymer，suchasrelativemolecularmass，rotationaIspeedofthescrew，cylindertemperature，：screwconfigurationandaddictiveweredeeplydiscussed．Atlast，theperspecti

4、vesonthemethod：ofthedispersionofCNTsduringmeltmixingwereproposed．：Keywords：carbonnanotubes；polymer；dispersion；factors：碳纳米管(CNTs)自1991年问世以来，由于物结合的目的。一般使用双螺杆挤出机进行熔融其优异的力学、电学、热学等性能¨】]，受到人们越来共混。熔融共混方法由于其简捷方便的操作，低廉越广泛的关注。CNTs作为一种无机填料，在聚合高效的优势而易于实现工业化生产_3]，同时也得到物改性方面引起了很多学者的兴趣。CNTs／聚

5、合很多学者的关注和研究。以下主要探讨了熔融共物复合材料不仅在一定程度上保留了聚合物自身混方法中基体相对分子质量、螺杆转速、料筒温度、的性能，还能赋予聚合物材料其他的特殊性能J。螺杆结构和添加剂等因素对CNTs分散性的在CNTs／聚合物复合材料中，聚合物质量轻、易成影响。型并且有利于保护CNTs，而CNTs可以提高聚合物的力学性能和电性能。但是CNTs具有较高的1CNTs分散机理比表面积，同时管壁与管壁之间有很强的范德华力，在聚合物基体中CNTs容易出现团聚现象。在熔融共混方法中，CNTs的分散主要包括2CNTs团聚体会阻碍CNTs与聚合物基体的结合个

6、机理：剪切破碎机理和熔体侵蚀机理。剪切破碎以及导电网络的形成，从而降低复合材料的力学性机理是指剪切力作用在CNTs团聚体上，不断减能和电性能。因此，有必要深入研究在制备CNTs／聚合物复合材料方法中影响CNTs分散性收稿日期：2014-02—19；修改稿收到日期：2014—06—16。的因素。熔融共混作为一种制备cNTs／聚合物复作者简介：王镇，男．生于1990年，硕士研究生，主要从事聚合材料的方法，是在较高的温度和较大的剪切力合物结晶及加工成型方面的研究。E—mail：wangzhenz—下，使CNTs在聚合物中分散，达到CNTs与聚合zu2013

7、@163．corn。·57·【l)N⋯MODERNuPcLASTICSI现弋空n工应；{1小CNTs团聚体的尺寸，达到理想分散性的效果；在低转速下，熔体在料筒中的流速减缓，延长对于熔体侵蚀机理，由于CNTs具有多孔性，聚合了塑化时间，但是机械比能率w比较小，剪切力不物熔体可以渗入到碳纳米管束中，分离团聚体表层足以打碎CNTs团聚体，从而造成CNTs的分散的CNTs单体，同时影响CNTs聚集体的结构，减性较差。在高转速下，虽然能够打散CNTs的团弱CNTs管壁与管壁之间的范德华力，从而降低聚体，但是熔体在料筒中的流速加快，同时复合材打散CNTs团聚体所

8、需的剪切力。在熔融共混过料熔体会产生剪切变稀现象，熔体黏度降低，熔体程中，剪切破碎机理和熔体侵蚀机理相互协同