聚苯乙烯/碳纳米管复合材料界面上化学反应性的研究

摘要

由于碳纳米管(CNT)具有优异的力学、电学、光学等性能，近年来，聚合物/碳纳米管(polymer/CNT)复合材料的研究已经成为研究者们关注的热点。本论文作者选择了聚苯乙烯/碳纳米管复合材料这一体系，进行了如下几个方面的研究。 1聚苯乙烯/碳纳米管复合材料的制备与表征 利用悬浮聚合法制备了聚苯乙烯/多壁碳纳米管(PS/MWNT)复合材料，通过扫描电镜和透射电镜观察到MWNT完全或部分被PS包裹。对制备的复合材料进行了热重一差热分析、粒径分析、红外光谱分析、拉曼光谱分析以及X光电子能谱分析。根据上述分析所得结果，并比较共混法与悬浮聚合法制得的复合材料在甲苯中的溶解性，可以证明，悬浮聚合法制备PS/MWNT复合材料的反应中，在BPO存在下，部分MWNT参与了PS的聚合反应，与PS形成了C-C化学键从而完全或部分地被PS包裹，PS/MWNT复合材料在甲苯溶剂中获得了良好的溶解性。 2碳纳米管与过氧化二苯甲酰间相互作用的研究 利用红外光谱分析和热重分析研究了MWNT与BPO之间的相互作用。红外光谱分析表明，在常温下MWNT与BPO之间不发生化学反应，而在60-80℃的温度下，BPO将会与MWNT发生化学反应。热重分析显示，增加BPO的量和反应的时间有利于BPO和MWNT之间的化学反应，从而使键合在MWNT上的苯甲酰氧基越多，相应的失重率越大。 3碳纳米管对于聚苯乙烯分子量的影响 制备了不同MWNT含量的PS/MWNT复合材料和纯PS，得到了相应的溶解性、产率和分子量，通过对结果的分析比较，研究了MWNT的加入对于PS的产率和分子量的影响。 4碳纳米管与聚苯乙烯相互作用的机理 根据上述三部分的实验结果并结合自由基聚合反应的特点，提出了在悬浮聚合法制备PS/MWNT复合材料过程中，MWNT与PS间形成化学键的两种可能方式。

目录

文摘

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第1章绪论

第2章聚苯乙烯/碳纳米管复合材料的制备与表征

第3章碳纳米管与过氧化二苯甲酰间相互作用的研究

第4章碳纳米管对于聚苯乙烯分子量的影响

第5章碳纳米管与聚苯乙烯相互作用的机理

附录：已完成的文章

参考文献

后记