第36卷第4期化工新型材料Vol36No42008年4月NEWCHEMICALMATERIALS50多壁碳纳米管/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的结构与导电性能潘玮张慧勤陈燕(中原工学院材料与化工学院,郑州450007)摘要采用超声波辅助溶液共混的方式制备多壁碳纳米管/聚甲基丙烯酸甲酯复合材料,采用扫描电镜及广角X衍射仪对复合材料的微观相态结构进行了分析,对复合材料的物理机械性能及导电性能进行了测试。结果表明:采用溶液混合并用超声辅助分散的方法可使纳米多壁碳纳米管在PMMA基体中分散良好,在碳纳米管含量较低的情况下就可以获得导电性能及物理机械性能良好的复合材料。关键词多壁碳纳米管,聚甲基丙烯酸甲酯,导电性能,物理机械性能ElectricalandstructuralanalysisofMWNTs/PMMAnanocompositesPanWeiZhangHuiqinChenYan(InstituteofMaterialsandChemicalEngineeringZhongyuanInstituteofTechnology,Zhengzhou450007)AbstractTheMWNTS/PMMAnanocompositeswerepreparedbysolutionmixingmethodassistedbyhighenergysonication.ElectricalpropertiesofthenanocompositeswerecharacterizedbysurfaceresistivitymeasurementsandthephasestructureswereinvestigatedviaSEM.ThecrystallizationcharacteristicsofpurePMMAandMWNTs/PMMAnanocompositeswereinvestigatedbyWAXD.TheresultsshowedthatsolutionmethodmadeMWNTswelldispersedinthePMMAmatrixandtheobtainedmaterialshadgoodelectricalpropertyandnicemechanicalproperties.KeywordsMWNTs,PMMA,electricalproperty,mechanicalproperty高分子材料目前使用的抗静电改性方法,主要采用添加的浓硝酸的混合液(98%的浓硫酸和70%的浓硝酸的体积比抗静电剂或导电填料的方法。添加抗静电剂主要存在抗静电为31),放入140恒温油浴中回流1h后取出,用去离子水性能受空气相对湿度的影响及耐久性差的问题;添加导电填进行稀释,过滤,并用去离子水反复冲洗,最后把所得黑色固料主要存在导电性能不匀和材料力学性能下降的问题。碳纳体放在真空烘箱中于50干燥至恒重。米管(CNTs)自从1991年被发现以来,以其特有的力学、电学1.2复合材料的制备和化学性能以及独特的准一维管状分子结构和在未来高科技将适量碳纳米管加入四氢呋喃中,超声分散30min,制成领域中所具有的许多潜在应用价值,迅速成为化学、物理及材碳纳米管的悬浮溶液。将PMMA颗粒按比例加入四氢呋喃料科学领域的研究热点[1]。碳纳米管的CC共价键链段结构中,于三颈瓶加热至完全溶解。将两种溶液混合,超声分散与高分子链段结构相似,能通过配位键作用与高分子材料进3h。将得到的混合溶液推膜后放入真空烘箱中于60干燥,行复合,碳纳米管又具有优良的力学、电学等性能,将二者复得到碳纳米管含量不同的复合膜。合能获得具有较高强度或导电性等优良性能的纳米复合材1.3试样表征料[23]。但由于碳纳米管的表面积很大,碳管间的自聚集作用采用D/MAX2550VB3+PC型X射线衍射仪及JSM非常显著,使得其在聚合物中的分散比较困难。因此,如何获6360LV型扫描电子显微镜观察复合材料的微观结构。用上得纳米级分散是聚合物基碳纳米管复合材料的技术难点[45]。海电表六厂ZC36型和深圳市优利德电子有限公司UT3003本方法使用浓硫酸和浓硫酸的混合溶液将多壁碳纳米管型数字万用表测试材料的体积电阻后,用公式算出材料的表(MWNTs)进行功能化处理后与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)面电阻率s。采用Instron1122万能材料试验机测试复合材进行溶液共混,考察了碳纳米管的加入对微观结构及性能的料的物理机械性能。影响。2结果与讨论1实验部分2.1复合导电材料的扫描电镜分析1.1碳纳米管的功能化处理将碳纳米管质量分数分别为