多臂碳纳米管聚丙烯酸酯复合乳液的制备.pdf

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1、第22卷第6期材料科学与工程学报总第92期VoI.22No.6JournaIofMateriaIsScienceEngineeringDec.2004!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!文章编号：1004-793X（2004）06-0796-03多臂碳纳米管/聚丙烯酸酯复合乳液的制备张伟，杨慕杰（浙江大学高分子科学与工程学系，浙江杭州310027）【摘要】采用化学氧化法处理的多臂碳纳米管，经红外光谱分析表明其表面带有羟基官能团。TEM照片

2、则显示碳管在乳化剂SDS水溶液中分散性良好。采用直接共混和接枝聚合法分别制备了多臂碳纳米管/聚丙烯酸酯复合乳液，静置一月后的粒径分析结果表明接枝聚合制备的乳液贮存稳定性优于直接共混法。对其成膜性的研究表明最低成膜温度随碳管用量的增加变化不大。【关键词】多臂碳纳米管；聚丙烯酸酯；复合乳液中图分类号：TO316.33+4文献标识码：APreparationofMumti-wallCarbonNanotubes（MWNTs）/acrylateCompositeLatexZHANGWei，YANGMu-jie（Departmentof

3、PolymerScienceandEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China）【Abstract】ChemicaIoxidationwasusedtotreatMWNTs.HydroxyIgroupswereintroducedontothesurfaceofMWNTs，andthetreatedMWNTsdispersedweIIinsodiumdodecyIsuIfate（SDS）agueoussoIution，whichcanbeconfirmedbyIRspe

4、ctraandtransmissioneIectronmicroscopy（TEM），respectiveIy.DirectIymixingandgraftingpoIymerizationwereempIoyedtoprepareMWCNTs/PoIyacryIatecom-positeIatex，andIatexparticIesizedistributionresuItsafteronemonth’sstorageshowedthattheIatterhavegoodstoragestabiIity.Investiga-

5、tiononthefiIm-formationpropertiesshowedthatminimumfiImformingtemperature（MFFT）ofcompositeIatexincreasedaIittIewiththein-creaseofMWNTscontent.【Keywords】MWNTs；poIyacryIate；compositeIatex从而起不到有效的增强作用。本文通过化学氧化法对1引言MWNTs表面进行处理，在乳液聚合过程中实现聚合物与MWNTs的接枝复合，制备了分散性和贮存稳定性良好的复［1］

6、自1991年Iijima发现碳纳米管（CNTs）以来，由于其具合乳液，并探讨了MWNTs的加入对于乳液成膜性的影响。有独特的性能而引起了研究者们的极大兴趣。CNTs是由六元环组成的石墨片层结构卷曲而形成的同心圆筒构成，根2实验据石墨片层数的不同可分为单臂管（SWNTs）和多臂管（MWNTs）。碳管的直径一般在几纳米和几十纳米之间，其2.1原料与试剂长度大约几微米到几毫米。碳管具有优异的力学性能和独多臂碳纳米管（直径10~30nm，长度0.5~500!m，比表特的光电性能，将其与聚合物复合不但可以显著提高材料面积40~300m2

7、/g），深圳纳米港有限公司；单体甲基丙烯酸［2-3］的拉伸强度和弹性模量，同时也可用于制备电极材甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）、丙烯酸（AA）均为CR级试［4-5］［6-7］［8］料、传感器、以及发光二极管等功能材料。剂，上海化学试剂公司；甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷乳液聚合是制备聚合物最常用的方法。将乳液与碳管（KH-570），CR级，南京曙光化工厂；乳化剂十二烷基硫酸钠复合不但能提高乳胶膜的力学性能，而且可以改善乳胶膜（SDS），PH值缓冲剂NaHCO3均为工业品，引发剂过硫酸铵的抗静电、抗紫外老化以及电磁屏蔽性能，具

8、有广泛的应用（APS），硫酸以及硝酸均为分析纯。前景。然而乳液是一个多组分的复杂体系，同时碳管又具2.2实验有较高的表面自由能，因而在乳液中很难达到稳定的分散，2.2.1MWNTs的表面处理将硫酸和硝酸按体积比113收稿日期：2004-04-07；修订日期：2004-06-2