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CNTs/PBS复合材料的制备及性能研究

张奇锋  王忠  贾仕奎  赵中国  曹乐  陈立贵  
【摘要】:以聚丁二酸丁二醇脂(PBS)为基体,碳纳米管(CNTs)为增强材料,通过湿法处理技术,采用硅烷偶联剂KH570和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)对羧基化碳纳米管(CNTs_(-COOH))进行表面改性,再利用双螺杆挤出机熔融共混制备一系列CNTs/PBS复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、广角X射线衍射仪(WAXD)、差示扫描量热仪(DSC)、偏光显微镜(POM)、热重分析仪(TG)和万能试验机以及悬臂梁冲击试验机研究了复合材料的界面相容性、热性能、结晶性能和力学性能。结果表明:CNTs/PBS复合材料的团聚明显,其结晶度、拉伸强度、冲击强度和弯曲强度分别较纯PBS相提高了7.77%、3.1%、13.2%与15.8%,而断裂伸长率下降了14.2%;改性后,CNTs_(-COOH)-KH570/PBS复合材料较CNTs_(-COOH)-PVP/PBS复合材料的性能更为优异,其分散形态得到很好的改善,结晶度、拉伸强度、冲击强度和弯曲强度分别较纯PBS提高了12.23%、11.8%、25.8%与24.3%,断裂伸长率下降了8.1%;同时CNTs的引入对PBS复合材料的热稳定性有一定程度的改善。与纯PBS相比,CNTs/PBS复合材料的体积电阻率下降了56.6%,电导率提升了1个数量级,CNTs_(-COOH)、CNTs_(-COOH)-KH570及CNTs_(-COOH)-PVP改性PBS复合材料的体积电阻率较纯PBS分别下降了59.8%、60.9%和62.5%,且电导率均较纯PBS提高了1个数量级。

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