溶液结晶制备聚乙烯碳纳米管复合SHI+SHKEBAB结构.pdf

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 6“AnnualConferenceofChineseof cure ONParticle acrossTaiwanStraits ParticuologySymposiumTechnology Society 溶液结晶制备聚乙烯／碳纳米管复合S…SH-KEBAB结构 陶涛， 张玲， 李春忠 (华东理工大学超细材料制备与应用教育部重点实验室，上海200237) 摘要：本实验通过等温以及非等温溶液结晶法制备了碳纳米管／聚乙烯复合SHISH．KEBAB结构，以增加碳纳米管在 有机溶剂中的分散性．电镜结果显示，等温结晶lh得到的聚乙烯／碳纳米管复合SHISH．KEBAB结构，其片晶大小为 30．140nlTl，片晶间周期为35—80nnl．使用非等温结晶法得到的产物片品大小为40．180nln，片晶周期同为35．80nm．实 验将得到的聚乙烯／碳纳米管复合SHISH．KEBAB结构在对二甲苯中静置3个月，光学图像显示仍能保持良好的分散 性． 关键词：碳纳米管；聚乙烯；物理修饰；SHISH—KEBAB 米管进行修饰不但能保持其独特性能，同时产物具有很 1 前言 好的稳定性．但这两种方法过程都比较复杂，不易用于 由于独特的电学、光学性能以及超强的力学性能， 实际工业生产． 碳纳米管在各种材料领域都具有极大的潜在应用价值 本文首先考察了结晶时间对溶液等温结晶最后形 11-3]．但由于碳纳米管之间较强的表面吸附力，容易形成成的聚乙烯／碳纳米管复合SHISH．KEBAB结构的影响． 团聚体，严重影响了其材料性能．因此，如何提高碳纳 在此基础上试验使用溶液非等温结晶的方法制备聚乙 米管的分散性成为发挥其独特性能的重要前提条件，具 有重大意义．目前研究主要通过对碳纳米管进行化学和 的方法，非等温溶液结晶方法更简单，并且更接近于实 物理改性来增加其分散性．化学改性通过使用强氧化剂 际工业生产，因此在工业化处理碳纳米管，增加碳纳米 对碳纳米管进行氧化处理，在其表面形成高反应活性的 管在溶剂以及聚合物基体中的分散性具有重要应用前 羟基、羰基等官能团，进而引入一些特殊基团增加碳纳 景．试验考察了溶液非等温结晶得到的聚乙烯／碳纳米 米管的亲水或亲油性．Wang等【4】通过对多壁碳纳米管酸管复合SHISH．KEBAB结构在对二甲苯中的分散性． 化以及酰氯化处理后，将三乙烯四胺接枝到碳纳米管的 2 实验部分 表面，提高了碳纳米管与环氧树脂的相容性．虽然化学 改性产物稳定，但是由于碳纳米管sp2结构的破坏，影 2．1原材料 mira 响了其独特的性能．物理改性主要是使用表面活性剂、 高密度聚乙烯，牌号，熔融指数为7．5∥10 nm， 聚合物或者低聚物通过非共价键对碳纳米管进行表面 多壁碳纳米管，由AlfaAesar提供，平均直径10—20 修饰，增加分散性的同时能完好的保留碳纳米管的性 平均长度5．20岫，纯度为95％；溶剂邻二氯苯． 能，但由于非共价键作用力较弱，其产物往往不稳定【5】． 2．2试样制备 同时研究发现许多种类的碳材料能够通过晶格匹 等温溶液结晶制备聚乙烯／碳纳米管复合 配诱导聚合物结晶．Tracz等【6J使用AFM观察到取向热SHISH．KEBAB结构：125℃条件下将2mg聚乙烯溶解 解石墨诱导与之接触的聚乙烯生成