收藏本站
《上海交通大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

多壁碳纳米管/环氧树脂纳米复合材料的固化行为及其动态力学性能研究

李卞  
【摘要】: 本文分别采用热固化和辐射固化制备了多壁碳纳米管(MWCNTs)/环氧树脂复合材料,并首次实现了γ-射线、电子束对多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料的固化。通过索氏提取法、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热法(DSC)和动态热机械性能分析法(DMA)测试了多壁碳纳米管/环氧树脂复合体系的凝胶含量、转化率、热流曲线以及动态力学性能等参量,采用扫描电子显微镜(SEM)表征了复合材料的微观组织;对多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料的固化行为与动态力学性能进行了较系统研究。通过三种固化方式制备了碳纳米管/环氧树脂复合材料,考察了固化方式、碳纳米管含量及酸化对碳纳米管/环氧树脂复合材料固化行为、结构及动态力学性能的影响。 通过加热固化的方式制备了碳纳米管/环氧树脂复合材料,结果表明加入少量碳纳米管的复合体系的凝胶含量比纯环氧树脂体系的高;但当碳纳米管含量达到1.5wt%后,凝胶含量开始下降。复合材料的贮能模量开始是随着碳纳米管含量的增多而降低;当碳纳米管含量超过1.5wt%时,贮能模量增加。碳纳米管的加入有利于复合体系的玻璃化温度的上升,同时也使得复合体系的内耗增加;但当碳纳米管的含量达到2wt%时,碳纳米管易严重团聚,造成复合体系中的缺陷增多,使得复合体系的内耗降低。 通过γ-射线辐射制备了多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料。复合体系的凝胶含量随着辐射剂量、光引发剂含量的增加而增加。由于多壁碳纳米管对活性反应中心的影响,转化率随着碳纳米管加入量的增加呈先下降,在碳纳米管含量超过0.5wt%后,开始增加的趋势。由于碳纳米管的加入,复合体系的DSC曲线在105℃左右处的吸热峰消失;碳纳米管含量为0.5wt%的复合材料的DSC曲线与其它碳纳米管复合材料的DSC曲线在80℃~150℃区间的两个放热峰有部分重合;且在250℃左右,残留的光引发剂受热分解,出现了一个吸热瞬间转变为放热的区间。 通过电子加速器电子束辐射制备了原料碳纳米管/环氧树脂复合材料和酸化碳纳米管/环氧树脂复合材料。这两类复合材料的凝胶含量和转化率都要比纯环氧树脂体系的高,原料碳纳米管/环氧树脂复合材料的凝胶含量和转化率随着碳纳米管含量的增加而提高;而对于酸化碳纳米管/环氧树脂复合体系,凝胶含量和转化率随着碳纳米管的加入量的增加呈先增加,后下降的趋势。碳纳米管的加入,对原料碳纳米管/环氧树脂复合体系的温度-热流DSC曲线的影响并不明显,但是酸化碳纳米管/环氧树脂复合材料在200℃开始热分解。酸化碳纳米管/环氧树脂复合材料的贮能模量是随着碳纳米管含量的增多而降低。碳纳米管的加入提高了复合体系的玻璃化温度,增加了内耗;但当碳纳米管的含量增加到2wt%时,碳纳米管易团聚,内耗降低。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TB383.1

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 任冲;王特;巩前明;梁吉;;基于原位生长CNTs/CFF/EP层状复合材料的成型工艺[J];中国有色金属学报;2013年05期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴国涛,王春生,齐仲甫,李文铸;巴基管嵌锂电极性能的研究[J];电化学;1998年03期
2 李玉彬;张佐光;袁宇慧;杨嘉陵;;稀释剂对环氧树脂电子束辐射固化性能的影响[J];复合材料学报;2007年03期
3 隋刚,梁吉,张佐光,李聃,陈慧娟;环氧树脂分子量对电子束辐射固化效果的影响[J];辐射研究与辐射工艺学报;2004年02期
4 顾冲,高光华,于养信,毛宗强;单壁碳纳米管吸附氢气的计算机模拟[J];高等学校化学学报;2001年06期
5 隋刚,梁吉,张佐光,陈慧娟;电子束固化环氧树脂的物理特征及其分析[J];高分子学报;2003年05期
6 隋刚,仲伟虹,张佐光,胡刚,李凤梅;828环氧树脂体系电子束固化反应机理的研究[J];高分子材料科学与工程;2002年04期
7 杨应奎;毛联波;周兴平;解孝林;Mai Yiu-Wing;;碳纳米管在聚合物基体中的分散与有序排列研究——(Ⅱ)碳纳米管在聚合物基体中的有序排列[J];高分子材料科学与工程;2005年06期
8 王彪,王贤保,胡平安,刘云圻,王华平,江建明,朱道本;碳纳米管/聚合物纳米复合材料研究进展[J];高分子通报;2002年06期
9 隋刚,梁吉,吴燕,张佐光,陈慧娟;阳离子引发剂对环氧树脂电子束辐射固化的影响[J];高技术通讯;2003年03期
10 隋刚,吴燕,梁吉,朱跃峰,张佐光;辐射剂量对环氧树脂电子束固化行为的影响[J];高技术通讯;2003年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李大成,周大利,刘恒,张萍,张云,龚家竹;纳米TiO_2的特性[J];四川有色金属;2002年03期
2 任成军,李大成,钟本和,周大利,刘恒,龚家竹;影响TiO_2光催化活性的因素及提高其活性的措施[J];四川有色金属;2004年04期
3 李树军,刘秀菊,高永忠;高能辐射对高性能聚乙烯纤维分子量和力学性能的影响[J];工程塑料应用;1998年08期
4 钱翼清,赵平,王卫华;烷基化纳米SiO_2/MMA乳液聚合物及其对PC的改性研究[J];工程塑料应用;2002年01期
5 刘建军,王延相,陈厚,朱波,王成国;碳纤维/环氧树脂复合材料连续抽油杆的研制[J];工程塑料应用;2002年05期
6 王孝军,杨杰,龙盛如;纳米材料及其在工程塑料改性中的应用[J];工程塑料应用;2002年10期
7 朱波,蔡珣,刘建军,蔡华甦;单向碳纤维/环氧树脂复合材料疲劳裂纹扩展的研究[J];工程塑料应用;2002年11期
8 张金柱,汪信,陆路德,徐迎宾;纳米无机粒子对塑料增强增韧的“裂缝与银纹相互转化”机理[J];工程塑料应用;2003年01期
9 刘建林,肖久梅,史孝群,龚春秀,马文江;纳米CaCO_3填充环氧树脂分散技术及力学性能研究[J];工程塑料应用;2003年03期
10 王庆昭,刘宗林;UHMWPE/蒙脱土纳米复合材料结构与流动性的关系[J];工程塑料应用;2003年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 乐士儒;栾野梅;安茂忠;;电沉积银纳米膜的光学性质研究[A];2004年全国电子电镀学术研讨会论文集[C];2004年
2 王慧娟;印仁和;曹为民;朱律均;董晓明;胡滢;曾绍海;;电镀锌钢板上聚苯胺膜的辐照改性[A];2004年全国电子电镀学术研讨会论文集[C];2004年
3 谢松明;杜建新;郝建薇;王希安;;阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料产烟行为比较研究[A];2012年中国阻燃学术年会论文集[C];2012年
4 杨黎明;VPW Shim;陈锋;龚明;;用高应变率大应变载荷制备纳米晶铜试件[A];第八届全国爆炸力学学术会议论文集[C];2007年
5 顾健;武高辉;;空心球/环氧复合材料的阻尼性能研究[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(上册)[C];2008年
6 徐志伟;邓钊;吴晓青;黄玉东;李嘉禄;;预辐照接枝对碳纤维表面及复合材料界面的影响[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(下册)[C];2008年
7 王金相;张晓立;王经涛;赵铮;;爆炸加载制备纳米晶铜实验研究[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(下册)[C];2009年
8 王金相;周楠;赵铮;王小绪;杭逸夫;;爆炸载荷下纳米晶铜晶粒度分布及影响因素研究[A];第六届全国爆炸力学实验技术学术会议论文集[C];2010年
9 李春霞;李立平;酒金婷;王柏华;;纳米粒子的表面改性研究进展[A];第二届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2002年
10 李星国;;纳米材料研究及其应用[A];第三届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谭淑媛;几种稀土发光材料的合成及发光性质的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王德广;金属粉末高致密化成形及其数值模拟研究[D];合肥工业大学;2010年
3 赵世华;ZnO纳米阵列的制备和稀土掺杂工艺及其发光性能的研究[D];湖南大学;2010年
4 周红洋;硫属化合物纳米材料的可控性合成与表征[D];中国科学技术大学;2010年
5 杜海军;石墨烯和荧光碳纳米颗粒的制备及其电化学特性的研究[D];华南理工大学;2010年
6 张贵军;聚丙烯酸酯/纳米氧化锡锑复合乳液的制备、表征及其在透明隔热涂料中的应用研究[D];华南理工大学;2010年
7 王文涛;天然橡胶/蒙脱土纳米复合材料的阻隔性及相关性能研究[D];华南理工大学;2010年
8 于利刚;废橡胶粉的杂化改性及其对水泥基材料结构与性能的影响[D];华南理工大学;2010年
9 于晓慧;金属掺杂TiO_2和ZnO的第一性原理研究[D];江苏大学;2010年
10 姜卸宏;微化蒙脱土悬浮液的制备及其处理材性能和表征[D];北京林业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张旭;纳米CeO_2-TiO_2复合介孔材料的制备及性能[D];河北大学;2009年
2 李艳冰;二元稀土氟化物的控制合成及光学性能研究[D];安徽工程大学;2010年
3 齐天骄;铟锡氧化物纳米微粒表面修饰研究及其悬浮液的制备[D];中国工程物理研究院;2010年
4 王青尧;锑基纳米材料的水热法制备及表征[D];山东科技大学;2010年
5 田维亮;线切割废砂浆制备白炭黑及改性研究[D];山东科技大学;2010年
6 尹永琦;多端耦合量子点体系量子输运特性的研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
7 谭鑫鑫;稀土离子掺杂纳米晶ZrO_2-Al_2O_3复合粉体的制备及发光性质的研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
8 甘自保;贵金属及其合金/碳纳米管复合材料的制备与表征[D];哈尔滨师范大学;2010年
9 赵紫军;(MCM-41)-La_2O_3纳米复合材料的制备、表征及光学性质研究[D];长春理工大学;2010年
10 薛江;一维纳米材料的静电纺丝法制备、表征及性能研究[D];长春理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 李敏;张佐光;李艳霞;顾轶卓;;复合材料层板热压工艺参数的分析与优化[J];材料工程;2007年S1期
2 贺福;李润民;;碳纤维在国防军工领域中的应用(1)[J];高科技纤维与应用;2006年06期
3 贺福;李润民;;碳纤维在国防军工领域中的应用(2)[J];高科技纤维与应用;2007年01期
4 贺福;孙微;;碳纤维复合材料在大飞机上的应用[J];高科技纤维与应用;2007年06期
5 陈平,于祺,路春;纤维增强聚合物基复合材料的界面研究进展[J];纤维复合材料;2005年01期
6 黄凤萍,李缨;碳纤维及其复合材料的发展[J];陶瓷;2005年10期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王芳;环氧树脂新型固化体系及其碳纳米管复合材料的研究[D];南京航空航天大学;2009年
2 杨凯;多壁碳纳米管表面功能化对环氧树脂基复合材料制备和性能的影响[D];上海交通大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杜夕彦,宁荣昌,陈卫星;国内聚氯乙烯共混增韧改性研究进展[J];工程塑料应用;2001年03期
2 董树荣,张孝彬,涂江平,王春生,刘茂森;新型纳米材料——纳米碳管[J];材料科学与工程;1998年02期
3 隋刚,张佐光,李凤梅,陈昌麒,袁宇慧;电子束辐射固化环氧树脂的动态力学分析——辐射剂量、引发剂用量及热处理的影响[J];复合材料学报;2002年03期
4 刘玉文,张志谦,黄玉东,包建文;电子束固化复合材料界面[J];复合材料学报;2002年03期
5 李红霞,张佐光,李玉彬;纳米SiO_2对双酚A环氧树脂电子束固化特性的影响[J];复合材料学报;2005年04期
6 隋刚,仲伟虹,张佐光,毛淑莉;电子束固化环氧树脂混合体系的研究[J];辐射研究与辐射工艺学报;2000年04期
7 季涛,王汉成,高强;静电技术在纺织生产中的应用[J];纺织科学研究;2002年04期
8 周健,陆小华,王延儒,时钧;分子动力学模拟苯和萘在超临界二氧化碳中的无限稀释扩散系数[J];高等学校化学学报;2000年05期
9 王国建;董玥;邱军;刘琳;;聚苯乙烯修饰碳纳米管表面的研究[J];高等学校化学学报;2006年06期
10 陈萍,王培峰,林国栋,张鸿斌,蔡启瑞;低温催化裂解烷烃法制备碳纳米管[J];高等学校化学学报;1995年11期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 欧玉春,杨锋,庄严,漆宗能;在位分散聚合聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅纳米复合材料研究[J];高分子学报;1997年02期
2 徐伟平;黄锐;;聚合物/无机纳米粒子复合材料研究进展[J];中国塑料;1997年05期
3 曾清华,王栋知,王淀佐;聚合物-粘土矿物纳米复合材料[J];化工进展;1998年02期
4 杨隽,张潇,王俊,童身毅;有机-无机纳米复合材料合成方法的发展[J];材料开发与应用;1999年06期
5 郭树旭,范薇,宋宁华;双涂层纳米复合材料的微波吸收性能[J];光电对抗与无源干扰;1999年02期
6 肖鹏,刘平桂,龚克成;嵌入法制备聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的研究进展[J];硅酸盐通报;1999年05期
7 李小兵,刘竞超;纳米粒子及其在复合材料改性中的应用[J];上海化工;1999年08期
8 李成仁;氮化硅/碳化硅纳米复合材料在1350℃的断裂韧性[J];稀有金属材料与工程;2000年05期
9 张超灿,孙江勤,李曦,李华智;溶胶-凝胶法制备PMMA/SiO_2透明纳米复合材料的研究[J];玻璃钢/复合材料;2000年04期
10 朱军,李毕忠;聚合物/无机纳米复合材料研究进展[J];化工新型材料;2000年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 都佩华;林鹏飞;张运湘;陈韶辉;朱肖楠;宋义虎;郑强;;相形貌对聚氯乙烯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/碳酸钙纳米复合材料形变机理的影响[A];中国流变学研究进展(2010)[C];2010年
2 张文龙;杜阳;王暄;杨佳明;赵洪;穆娟;;溶-熔共混法制备LDPE/SiO_x纳米复合材料的电性能研究[A];第十三届全国工程电介质学术会议论文集[C];2011年
3 张文龙;吴月;王暄;赵洪;吉超;;制备MgO/LDPE纳米复合材料共混方式与性能的研究[A];第十三届全国工程电介质学术会议论文集[C];2011年
4 葛岭梅;周安宁;李天良;曲建林;;矿物纳米复合材料的研究进展[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
5 杨继敏;张志凌;谢续明;孙培梅;王志峰;叶雄英;;SBS/MWNT柔性纳米复合材料的制备及其压敏特性[A];复合材料:创新与可持续发展(上册)[C];2010年
6 林嘉平;王立权;;高分子纳米复合材料[A];中国流变学研究进展(2010)[C];2010年
7 杨建民;张玲;张天水;李春忠;;弹性体性质及加工工艺对PA6/弹性体/碳酸钙三元纳米复合材料性能的影响[A];中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集(上)[C];2008年
8 毋伟;张魁;沈淑玲;成翠兰;王志琰;王冕;陈建峰;;以Pickering乳液为基础纳米复合材料的合成[A];中国颗粒学会第七届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2010年
9 周安宁;杨伏生;曲建林;李天良;葛岭梅;;矿物纳米复合材料研究进展[A];纳米材料和技术应用进展——全国第二届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2001年
10 马永梅;;塑料/膨润土纳米复合材料市场应用[A];2003年中国纳微粉体制备与技术应用研讨会论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李闻芝;纳米复合材料产业化研讨会将开[N];中国化工报;2004年
2 宋玉春;纳米复合材料能否风行?[N];中国石化报;2005年
3 本报记者 王海霞;纳米复合材料将广泛应用到新能源领域[N];中国能源报;2009年
4 蔡忠仁;纳米复合材料净化空气效果好[N];中国化工报;2010年
5 刘霞;高效存储氢的纳米复合材料研制成功[N];科技日报;2011年
6 毕文;纳米复合材料产业化需长期培养[N];中国建材报;2011年
7 刘霞;石墨烯纳米复合材料可提升电池性能[N];科技日报;2011年
8 李伟;汽车用上纳米复合材料部件[N];中国化工报;2004年
9 华成;华人学者首次合成超磁性能纳米复合材料[N];中国有色金属报;2002年
10 王林;备受关注的纳米复合材料[N];中国有色金属报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵明;双螺杆反应挤出纺丝级PA6/蒙脱土纳米复合材料的研究[D];东华大学;2005年
2 刘梅;金属(金属氧化物)/氧化铝纳米复合材料的制备、结构及性能研究[D];吉林大学;2006年
3 倪勇;含苯基多面齐聚倍半硅氧烷的高分子的结构与性能研究[D];上海交通大学;2007年
4 李鑫;层状镁铝氢氧化物的设计合成与阻燃性研究[D];大连理工大学;2010年
5 董正平;喹啉修饰SBA-15介孔分子筛纳米复合材料的制备及其作为荧光纳米探针的性能研究[D];兰州大学;2011年
6 左胜武;聚乙烯基石墨纳米复合材料的制备、结构和导电行为及机理研究[D];四川大学;2004年
7 孔庆红;聚合物/铁蒙脱土纳米复合材料的制备及阻燃机理研究[D];中国科学技术大学;2006年
8 邱龙臻;聚合物基层状双氢氧化物和氢氧化镁纳米复合材料的研究[D];中国科学技术大学;2006年
9 丁鹏;聚烯烃/层状双氢氧化物纳米复合材料的制备及性能研究[D];中国科学技术大学;2007年
10 蔡桂鹏;聚酰胺6,聚碳酸酯/热稳定性蒙脱土纳米复合材料的阻燃性质研究[D];山东大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 戴绍明;聚合物乳液/MMT共混物涂层:结构的形成与涂层性能[D];浙江大学;2005年
2 向丽;线性低密度聚乙烯无卤阻燃体系及其协效作用的研究[D];华南理工大学;2010年
3 王慧;ZnO/Ag纳米复合材料的金属、非金属掺杂及其光催化性能研究[D];青岛科技大学;2010年
4 王璞玉;基于纳米复合材料的低能耗热流控制模块研究[D];浙江大学;2011年
5 王建华;聚酰胺6/粘土纳米复合材料的制备与表征[D];湖南大学;2004年
6 李涛海;钛酸盐系列层状纳米光催化复合材料的合成及性质[D];华侨大学;2004年
7 赵伟;聚丙烯酸酯类—TiO_2纳米复合材料的制备研究[D];北京化工大学;2004年
8 张伟清;蒙脱土的表面改性及聚丁二烯/蒙脱土纳米复合材料的制备研究[D];大连理工大学;2005年
9 臧杨;聚苯胺—铁氰化镍纳米复合材料的可控制备与电化学性能[D];太原理工大学;2010年
10 王方其;三聚氰胺酰胺改性有机蒙脱土制备PA-6硅酸盐纳米复合材料[D];北京化工大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026