加工工藝對碳納米管增強(qiáng)硅橡膠性能的影響

張培亭, 高洪強(qiáng), 肖建斌

(青島科技大學(xué) 高分子科學(xué)與工程學(xué)院, 山東 青島 266042）

加工工藝對碳納米管增強(qiáng)硅橡膠性能的影響

張培亭, 高洪強(qiáng), 肖建斌

(青島科技大學(xué) 高分子科學(xué)與工程學(xué)院, 山東 青島 266042）

研究了加工工藝對硅橡膠力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，隨著碳納米管含量的增加，硅橡膠的力學(xué)性能先上升后下降。當(dāng)拉伸方向與壓延方向平行時(shí)，硅橡膠的拉伸強(qiáng)度較大，而撕裂強(qiáng)度較小。延長壓延時(shí)間，能提高硅橡膠的力學(xué)性能，并且使橡膠試樣各部分的性能更均勻。長徑比較小的碳納米管增強(qiáng)硅橡膠的效果較好。由掃描電鏡觀察拉伸試樣斷面可知，長徑比較小的碳納米管比長徑比大的在硅橡膠中的分散更均勻。碳納米管在橡膠基體中拔出現(xiàn)象明顯且表面光滑，說明碳納米管與硅橡膠的界面作用較弱。

碳納米管；加工工藝；硅橡膠；力學(xué)性能

0 前 言

自從Iijima S于1991年利用電子顯微鏡觀察石墨電極直流放電產(chǎn)物時(shí)發(fā)現(xiàn)碳納米管以來，碳納米管就以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和良好的物理性能吸引了眾多研究人員[1]。碳納米管的長徑比很大，強(qiáng)度可達(dá)1.0 TPa，具有超高的韌性，而其密度僅為鋼的1/7，耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，在700 ℃以下的空氣中基本不氧化，兼有特殊的電子學(xué)性質(zhì)[2-3]。硅橡膠是一種兼具無機(jī)和有機(jī)性質(zhì)的高分子彈性材料，具有優(yōu)異的耐高低溫性、耐臭氧和耐候性，優(yōu)良的電絕緣性，特殊的生理惰性等，被廣泛應(yīng)用于航天、化工、農(nóng)業(yè)及醫(yī)療衛(wèi)生等方面[4]。

目前，對于碳納米管與聚合物的復(fù)合，已經(jīng)進(jìn)入了比較深入的研究階段，在提高復(fù)合材料韌性和導(dǎo)電性能等方面取得了一定進(jìn)展，但在改善基體力學(xué)性能方面尚未顯示出理想的效果[5-6]。……