MWCNT／E复合材料的制备及性能.pdf

MWCNT／E复合材料的制备及性能 魏晗兴 邓火英 陈宏源 陈名海 李清文 (1 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，苏州 215123) (2 航天材料及工艺研究所 ，北京 100076) 文 摘 利用三辊研磨分散技术制备了MWCNT／E复合材料。通过调节三辊研磨机入料辊和中辊的间 距，使 MWCNT在环氧树脂中均匀分散。所制备的MWCNT／E复合材料与纯环氧树脂相比，拉伸强度提高了 22％，弯曲强度提高了15％，导电性和导热性都得到明显改善。 关键词 三辊研磨，MWCNT，纳米复合材料 PreparationandPropertiesofMWCNT／E Composites WeiHanxing DengHuoying ChenHongyuan ChenMinghai LiQingwen (I SuzhouInstituteofNano—techandNano-bionic，CAS，Suzhou 215123) (2 AerospaceResearchInstituteofMaterials＆ProcessingTechnology，Bering 100076) Abstract Nanocompositesconsistingofmulti-walledcarbonnanotubes(MWCNT)andanepoxymatrixwere producedbythreerollmil1．AverygooddispersionofMWCNTinanepoxyresincouldbeobservedbyoptimizingthe processingconditions．Comparedtoepoxy，thetensileandflexuralstrengthoftheas—processednanocompositesarein- creasedby22％ ，15％ ，respectively，andtheelectricalconductivityandthermalconductivityaresignificantly im— proved． Keywords Threerollmill，Carbonnanotubes，Nano-composites 0 引言 txm：成都有机化学有限公司；TDE一85环氧树脂：天 MWCNT具有优 良的力学、电学、热学性能，是环 津晶东化学复合材料有限公司；固化剂(甲基四氢苯 氧树脂中的理想增强体 ]。MWCNT添加到环氧树 酐)：嘉兴东方化工厂；促进剂 (DMP一30)：常州山峰 脂中，在提高其力学性能的同时，可以改善其导电和 化工有限公司；EXAKTM50型三辊机 ：德 国EXAKT 导热性 J。然而，MWCNT巨大的长径比造成其结 公司；Instron3365万能材料试验机：美 国Instron公 构极易互相缠绕，因此其在树脂中难以均匀分散是制 司；S一4800扫描 电镜：Et本 Hitachi公司；LABRAM 备 MWCNT／E复合材料的主要困难 一J。目前，主要 HR800激光共聚焦拉曼光谱仪：El本 Horriba-JY公 采用的分散方法是超声波处理，目前仅限于实验室中 司；DRL-1I型热导率测试仪：湘潭市仪器仪表有限公 使用。此外，超声处理还破坏了MWCNT的长度，不 司。 利于MWCNT良好导电、导热和力学强化 网络的构 1．2 MWCNT／E复合材料制备及测试 建_8j。本文利用三辊研磨工艺研究了MWCNT在环 三辊机转速比为 1：1．8：3．3，最高转速为300r／ 氧树脂中的分散性以及对环氧树脂力学、导电的影 min，制备一定质量分数的MWCNT／E复合材料，制成 响。