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《四川大学》 2007年
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聚氨酯/碳纳米管复合材料的制备及性能研究

邓瑾妮  
【摘要】: 本文采用逐步化学接枝的方法,获得了表面接枝有异氰酸酯(IPDI)的多壁碳纳米管(MWCNT-IPDI)。这些碳纳米管在四氢呋喃(THF)中达到了纳米级的分散,溶液变得较透明。因此以这种碳纳米管为填料制得的聚氨酯(PEU)/碳纳米管复合材料具有优异的力学性能,同时由于MWCNT-IPDI侧链的IPDI分子与PEU硬段分子结构相似,并且分子之间能形成氢键作用,故复合材料的硬段玻璃化转变温度有了很明显的提高。也正是因为MWCNT-IPDI在PEU中良好的分散,给水蒸气从碳纳米管内部和边缘的透过造成了好的条件,并且由于MWCNT-IPDI的加入,材料的分子自由能和亲水性增加,这些条件都造成了整个纳米复合材料的透湿性的增大。 同样,以3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟-1-辛醇(TDFOL)为原料接枝在碳纳米管上,制得的MWCNT-TDFOL与PEU溶液共混成膜。通过拉伸测试表征,PEU/MWCNT-TDFOL的拉伸强度和断裂伸长率均得到了明显提高,储能模量也有一定的增加。由于MWCNT-TDFOL表面的长氟链向膜表面有限的迁移,PEU/MWCNT-TDFOL复合膜的接触角有一定的增大,疏水性提高。 最后,为获得表面疏水性更好的PEU材料以符合生物材料的要求,未处理的MWCNTs、MWCNT-COOH以及MWCNT-TDFOL通过溶液沉积附着在聚氨酯/硬段含氟聚氨酯表面。因为碳纳米管本身的纳米结构以及表面接枝物的疏水性,未处理的MWCNTs和MWCNT-TDFOL所沉积的膜表面接触角有较大提高,血液相容性较好。然而表面有接枝的碳纳米管(MWCNT-COOH和MWCNT-TDFOL)在沉积过程中与基体表面层相互融合使得材料的稳定性增加,获得具有良好生物相容性的聚氨酯膜。
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TB332

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