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《浙江大学》 2006年
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多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料结构与性能的研究

王建国  
【摘要】:关于环氧树脂/碳纳米管复合材料的研究虽然取得了一些进展,但是一些最基本的问题目前并没有真正得到解决。目前采用的分散方法虽然在一定程度上提高了碳纳米管在环氧树脂中的分散程度,但这些方法还不能做到碳纳米管的充分分散,所以寻找合适的方法使得碳纳米管以纳米尺度充分分散在环氧树脂中,仍然是制备高性能碳纳米管/环氧树脂复合材料的首要问题。 本文采用胺功能化的方法处理碳纳米管,考察了胺功能化对碳纳米管在树脂中分散性及得到的复合材料性能的影响。 采用不同的强酸体系和处理条件对碳纳米管进行处理,考察了不同的酸处理体系及条件对碳纳米管结构和化学性质的影响。结果表明,采用硝酸和硫酸的混合酸,在温和条件下处理碳纳米管,可以在不损害碳纳米管基本结构的基础上,在碳纳米管表面产生大量羧基。 采用酰氯化后胺取代路线在碳纳米管表面接枝胺功能基,研究了产物的结构。结果表明,采用酰氯化后胺取代路线可以成功在碳纳米管表面接枝长度不同的多种胺功能基,接枝三乙烯四胺不但把碳纳米管的惰性表面变成极性表面,还可以扩大碳纳米管的管间隙,使碳纳米管的整体状态保持疏松,有利于碳纳米管在聚合物基体中的分散。 碳纳米管环氧树脂的固化行为对其固化物的物理及力学性能有重要的影响。用DSC法研究了加入胺功能化碳纳米管的固化动力学,结果表明,胺功能化碳纳米管的加入降低了环氧树脂固化反应的活化能,且加入胺功能化碳纳米管的环氧树脂固化反应程度高于加入未胺功能化碳纳米管的环氧树脂的固化反应程度。 采用超声波分散的方法制备了碳纳米管/环氧树脂复合材料,并分析了不同碳纳米管对环氧树脂性能的影响。结果表明,胺功能化碳纳米管与环氧树脂有更好的相容性,更易于在环氧树脂中分散,并较大地提高了环氧树脂的强度、韧性、玻璃化转变温度及热分解温度。 研究了多壁碳纳米管对环氧树脂光透过性的影响,并比较了未胺功能化碳纳米管与胺功能化碳纳米管的不同作用,评价了胺功能化碳纳米管/环氧树脂复合材料用做光电器件包装材料的可能。胺功能化可以促进碳纳米管在环氧树脂中的
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TQ323.5

【引证文献】
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1 李淑琴;王经文;王晔;王芳;肖军;;多壁碳纳米管填充聚偏氟乙烯复合薄膜的介电性能[J];南京航空航天大学学报;2008年01期
2 滕德强;景惧斌;田乐;王媛;;碳纳米管增强环氧树脂复合材料研究进展[J];塑料科技;2011年08期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 罗丹;锂离子电池用凝胶聚合物电解质的设计、制备及表征[D];浙江大学;2010年
2 徐立华;电晕等离子体改性碳纳米管及其在环氧树脂中的应用[D];浙江大学;2010年
3 李微微;“球—棒”状短碳纤维复合增强体设计及其环氧树脂基复合材料性能研究[D];上海交通大学;2011年
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2 张麟;碳纳米管改性双马来酰亚胺复合材料的研究[D];西北工业大学;2007年
3 贾春燕;碳纳米管/环氧树脂复合材料的制备及性能研究[D];中南大学;2008年
4 冯奕钰;光响应性有机共轭体和碳纳米管的制备和表征[D];天津大学;2007年
5 张政;纳米粉体/氟硅改性聚氨酯乳液的制备工艺及性能研究[D];大连海事大学;2010年
【共引文献】
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3 惠雪梅,张炜,王晓洁;环氧树脂/SiO_2,纳米复合材料性能的研究[J];工程塑料应用;2004年02期
4 王玫瑰,谭寿再,张燕忠;环氧树脂改性MC尼龙的研究[J];工程塑料应用;2004年09期
5 赵红振;齐暑华;周文英;涂春潮;武鹏;;透波复合材料树脂基体的研究进展[J];工程塑料应用;2005年12期
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8 王宝春;郑威;袁秀梅;王小兵;孔令美;刘丽慧;齐燕燕;;新型环氧树脂泡沫塑料制备及其性能研究[J];工程塑料应用;2010年04期
9 黄书林;李山红;余军;张广强;王立军;;适用于非晶电机定子铁心的环氧树脂及其固化剂[J];工程塑料应用;2011年01期
10 范伟;冯刚;赵加伟;;导热高分子复合材料的研究与应用进展[J];工程塑料应用;2011年12期
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2 李瑞仙;巨力佩;和振云;张旺强;;β-环糊精对环氧树脂/蒙脱土复合材料力学影响的初步研究[A];甘肃省化学会二十六届年会暨第八届中学化学教学经验交流会论文集[C];2009年
3 周百能;杨红;钟连兵;卢毅;杨青海;翟保利;;DQ200E系列灌注环氧树脂性能表征[A];中国动力工程学会透平专业委员会2011年学术研讨会论文集[C];2011年
4 路婷婷;苏兆力;李燕霞;高成良;;防热涂层FT-22的研制及应用[A];复合材料:创新与可持续发展(上册)[C];2010年
5 陈雯娜;李淑琴;任华;肖军;;基于联苯结构耐热型环氧树脂合成研究[A];复合材料:创新与可持续发展(上册)[C];2010年
6 张博明;杨继萍;;航空复合材料学科发展研究[A];航空科学技术学科发展报告(2010-2011)[C];2011年
7 吕廷婷;季金苟;穆小静;;阿朴菲生物碱的核磁共振碳谱模拟研究[A];中国化学会第十五届全国有机分析及生物分析学术研讨会论文集[C];2009年
8 桑树勋;张时音;黄华州;;模拟地层条件下煤储层吸附特征及其机理[A];2008年煤层气学术研讨会论文集[C];2008年
9 陈立新;王汝敏;蓝立文;;液晶环氧增韧环氧树脂性能的研究——材料断裂形态与性能的关系[A];第十次全国环氧树脂应用技术学术交流会论文集[C];2003年
10 周育生;胡高平;;环氧修补胶的研制和应用[A];第十次全国环氧树脂应用技术学术交流会论文集[C];2003年
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5 赵立英;环保型高强高韧端氨基聚醚—环氧树脂的研究[D];武汉理工大学;2010年
6 许文娇;废弃环氧树脂再生技术及应用研究[D];东华大学;2011年
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10 张文超;复合半导体桥电爆特性及桥温变化的研究[D];南京理工大学;2011年
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1 王永三;多胺固化剂的Mannich改性研究[D];华东理工大学;2011年
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7 李妮;新型水性环氧固化体系的制备及性能[D];武汉理工大学;2011年
8 王晓倩;聚氨酯改性环氧树脂材料的制备与性能研究[D];武汉理工大学;2011年
9 张金祥;新型BMI/环氧树脂共固化体系的研究[D];大连理工大学;2011年
10 罗家和;硅改性水性光固化树脂的制备及其涂膜性能[D];兰州大学;2011年
【同被引文献】
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1 冀克俭,邓卫华,陈刚,邵鸿飞,张以河,刘元俊,毛如增,汪信,陆路德,杨绪杰;臭氧处理对碳纤维表面及其复合材料性能的影响[J];工程塑料应用;2003年05期
2 安振河;魏化震;李莹;高永忠;高传民;;碳纳米管的分散及其对酚醛树脂热性能的影响[J];工程塑料应用;2006年01期
3 方少明;陈朋;周立明;陈志军;高丽君;;丙烯酸酯类聚氨酯/碳纳米管复合材料的制备和性能研究[J];工程塑料应用;2007年09期
4 储双杰,何贵玉;碳纤维表面涂层的制造方法与功用[J];兵器材料科学与工程;1993年06期
5 刘家琴;吴玉程;薛茹君;胡小晔;;碳纳米管/聚合物功能复合材料的研究进展[J];兵器材料科学与工程;2005年06期
6 朱长纯,袁寿财,李玉魁;碳纳米管及其应用[J];微纳电子技术;2002年08期
7 庹新林,王伯羲;碳纤维表面镀铜的研究[J];北京理工大学学报;1999年05期
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9 曾效舒,曹东,李文唐;碳纳米管/聚苯胺复合材料分散性和界面特点[J];玻璃钢/复合材料;2004年02期
10 李贞,段跃新,梁志勇;纳米碳管的分散对其增强环氧树脂强度的影响[J];玻璃钢/复合材料;2005年04期
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1 冯继昌;荧光共轭聚合物的合成、表征及荧光传感特性[D];浙江大学;2010年
2 操建华;锂离子电池中聚合物电解质多孔膜的制备及其结构与性能研究[D];浙江大学;2005年
3 贺金梅;CF/Epoxy及CF/PI复合材料界面自组装研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 甘雪萍;电磁屏蔽用导电涤纶织物制备新技术及其产业化应用研究[D];上海交通大学;2007年
5 洪波;电沉积铜薄膜中织构与内应力的研究[D];上海交通大学;2008年
6 王新雷;碳素纤维/聚合物复合材料电性能及PTC行为研究[D];吉林大学;2008年
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1 袁芳;PEG-PAN聚合物固体电解质的研究[D];浙江大学;2005年
2 马艳刚;多壁碳纳米管/双马来酰亚胺复合材料微波吸收性能的研究[D];浙江大学;2006年
3 高新春;多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料的制备及其力学性能研究[D];北京化工大学;2006年
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5 王沁芳;碳纤维环氧树脂复合材料导电性及机敏性的研究[D];重庆大学;2006年
6 范群;电聚合处理碳纤维单丝带对树脂基复合材料界面性能的影响[D];湖南大学;2007年
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9 许林;炭纤维表面处理及结构与性能的研究[D];中南大学;2008年
10 杨云;碳纤维/环氧树脂界面的分子模拟研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
【二级引证文献】
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1 邱军;王宗明;;无机功能材料改性双马来酰亚胺树脂的研究进展[J];玻璃钢/复合材料;2011年04期
2 李丹;艾林;郑利;张正;国世上;;碳纳米管/聚偏氟乙烯-三氟乙烯复合纳米线的制备及其性能研究[J];湖北大学学报(自然科学版);2011年03期
3 雷佑安;李晓燕;陈湘;曾繁涤;;碳纳米管/环氧复合材料制备与性能研究[J];化工新型材料;2012年05期
4 杨丹丹;徐海萍;吴益华;王静荣;诸锦畅;张佳萍;;聚偏氟乙烯/碳纳米管复合材料的制备及性能研究[J];上海第二工业大学学报;2011年04期
5 邱军;王宗明;金磊;李旦;邱挺挺;;碳纳米管及炭纤维协同强韧双马来酰亚胺树脂复合材料[J];新型炭材料;2012年05期
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1 邱军;;碳纤维/聚合物复合材料纳米强韧化[A];第17届全国复合材料学术会议(纳米复合材料与界面分论坛)论文集[C];2012年
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1 王征科;三维壳聚糖骨折内固定材料增强改性的研究[D];浙江大学;2009年
2 高良丽;多壁碳纳米管增强M140DSP砂浆的力学性能研究[D];大连理工大学;2009年
3 张超慧;非液晶偶氮苯聚酰胺酸的分子设计,合成及性质研究[D];吉林大学;2010年
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2 赵文杨;碳纳米管/TiO_2复合材料的制备和性能研究[D];中国海洋大学;2011年
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6 王雪莲;聚合物基保鲜包装膜的制备、表征与应用研究[D];天津商业大学;2010年
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3 张昊;蔡佩芝;赵东林;沈曾民;;碳纳米管增强环氧树脂基复合材料的制备及其力学性能[J];北京化工大学学报(自然科学版);2011年01期
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8 马传国;于英俊;张鹏;;碳纳米管的表面修饰及其对环氧树脂热性能的影响[J];中国塑料;2009年01期
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1 本报驻美国记者 毛黎;我借慧眼找到你[N];科技日报;2009年
2 记者 吴辉;我国碳纳米管产业化突破“瓶颈”[N];中国知识产权报;2001年
3 晓枫;日本昭和电工加速量产碳纳米管[N];中国建材报;2009年
4 何睿;环氧树脂亟待调整产业结构[N];中国高新技术产业导报;2007年
5 ;俄研制出碳纳米管连续生产装置[N];今日信息报;2003年
6 ;国内企业将缩减 实力待提升[N];中国化工报;2006年
7 ;耐腐蚀型环氧树脂研发成功[N];中国高新技术产业导报;2005年
8 顾定槐;配套环氧树脂应尽快国产化[N];中国化工报;2008年
9 晓风;纤维增强复材年耗环氧树脂25万吨[N];中国建材报;2005年
10 刘霞;吸入碳纳米管可影响人体免疫力[N];科技日报;2009年
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1 王建国;多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料结构与性能的研究[D];浙江大学;2006年
2 赵瑾朝;聚氨酯/表面修饰碳纳米管复合材料的制备与导热、电绝缘行为[D];华中科技大学;2011年
3 徐立华;电晕等离子体改性碳纳米管及其在环氧树脂中的应用[D];浙江大学;2010年
4 崔伟;表面修饰碳纳米管/环氧树脂复合材料的界面结构与性能[D];华中科技大学;2011年
5 荣常如;聚芳醚/纳米碳复合材料的制备及性能研究[D];吉林大学;2010年
6 朱幸福;碳纳米管复合材料及碳纳米管为模板的纳米管的制备与性质研究[D];吉林大学;2011年
7 王秀英;功能氧化物/碳纳米管复合材料的制备与性质研究[D];吉林大学;2009年
8 刘丽娜;碳纳米管—双马来酰亚胺体系的摩擦磨损研究[D];浙江大学;2010年
9 刘芙;碳管负载纳米颗粒及碳管/高分子复合材料的表征及应用[D];浙江大学;2008年
10 施冬莉;碳纳米管及其复合材料的力学性能研究[D];清华大学;2005年
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1 刘俊峰;碳纳米管在聚合物中的应用及性能研究[D];南昌大学;2008年
2 冯广辉;碳纳米管/聚砜纳米纤维增韧增强环氧树脂的研究[D];北京化工大学;2009年
3 王俊;碳纳米管表面接枝聚合物及其复合材料的研究[D];合肥工业大学;2010年
4 史丹;金属氧化物/碳纳米管复合材料的制备及性能研究[D];浙江大学;2011年
5 孟云飞;碳纳米管/聚丙烯腈复合材料的研究[D];黑龙江大学;2010年
6 冯春芳;天然橡胶/碳纳米管复合材料高性能化研究[D];海南大学;2010年
7 胡斌;聚丙烯/碳纳米管复合材料的制备及结构与性能研究[D];华东理工大学;2011年
8 杨昱;碳纳米管/热塑性聚氨酯复合材料的制备及其性能研究[D];东华大学;2009年
9 黄玉伟;PA66/MWCNTs复合材料的制备及导电性研究[D];郑州大学;2010年
10 廖宇涛;碳纳米管复合材料的电磁参数与吸收电磁波性能的研究[D];广东工业大学;2006年
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