環(huán)氧樹(shù)脂/碳納米管復(fù)合材料的性能研究

張?bào)?趙永克 張寒 吳湘鋒

(石家莊鐵道大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，河北省交通工程材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 石家莊,050043)

環(huán)氧樹(shù)脂/碳納米管復(fù)合材料的性能研究

張?bào)?趙永克 張寒 吳湘鋒*

(石家莊鐵道大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，河北省交通工程材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 石家莊,050043)

采用溶液混合法制備了環(huán)氧樹(shù)脂/碳納米管復(fù)合材料，探討了碳納米管的含量對(duì)復(fù)合材料拉伸和導(dǎo)電性能的影響。結(jié)果表明：隨著碳納米管含量的增加，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、楊氏模量和斷裂伸長(zhǎng)率均先提高后降低；當(dāng)其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%時(shí)，復(fù)合材料拉伸性能達(dá)到最優(yōu)值且比純環(huán)氧樹(shù)脂分別提高了82.5%，40.2%和43.8%。復(fù)合材料的電導(dǎo)率呈現(xiàn)典型的滲閾行為,當(dāng)碳納米管的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.8%時(shí)，復(fù)合材料電導(dǎo)率為1.31×10-5S/m，達(dá)到了半導(dǎo)體級(jí)別。

環(huán)氧樹(shù)脂 碳納米管 拉伸性能 電性能

環(huán)氧樹(shù)脂是一類典型的熱固性聚合物，具有優(yōu)異的制品尺寸穩(wěn)定性、耐化學(xué)腐蝕性，被廣泛地應(yīng)用于航空航天、電子等眾多領(lǐng)域[1]。但韌性、抗沖擊性能，導(dǎo)電性能較差；限制了它的進(jìn)一步應(yīng)用。相關(guān)報(bào)道顯示：添加少量的碳納米管(CNTs)就可明顯提高環(huán)氧樹(shù)脂基體的力學(xué)、導(dǎo)電等性能[2-4]。盡管針對(duì)CNTs改性環(huán)氧樹(shù)脂的研究已取得了許多進(jìn)展，但是從理論上討論CNTs改善環(huán)氧樹(shù)脂的力學(xué)性能和導(dǎo)電性能仍然少有報(bào)道。

下面以丙酮為稀釋劑采用溶液混合法制備了環(huán)氧樹(shù)脂/CNTs復(fù)合材料，先從宏觀角度討論了CNTs的含量對(duì)復(fù)合材料拉伸性能和導(dǎo)電性能的影響；……