多壁碳纳米管与聚对苯二甲酸乙二醇酯的接枝聚合

摘要

聚合物/碳纳米管纳米复合材料具有特殊的物理机械性能，其制备、结构和性能的研究是近年来高分子科学中的研究热点。本文以原位接枝反应为思路，通过混酸处理的方法对多壁碳纳米管进行表面改性，在碳纳米管表面引入羟基官能团，将高活性的聚丙烯酰氯接枝到该在羟基官能团位置上，制备了碳纳米管-聚丙烯酰氯接枝物，在此接枝物基础上，通过酯化反应原位得到PET-CNTs接枝体系，并成功制备了PET-CNTs纳米复合材料。 本课题以SEM、TEM、NMR、XPS、GPC、FFIR、TGA等多种表征方法为手段，确证了接枝反应的发生和接枝产物的结构、分析了制备工艺条件和产物结构、接枝效率之间的相互关系，研究表明，酸处理可以有效改善碳纳米管表面特性，形成羟基化官能团，经酸处理、聚丙烯酰氯官能化、原位酯化反应三步反应可实现碳纳米管与PET的共价接枝，接枝上的PET的量约为总质量的96％。

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第一章绪论

1.1碳纳米管(CNTs)

1.1.1碳纳米管简介

1.1.2碳纳米管的基本结构

1.1.3碳纳米管的制备

1.1.4碳纳米管的基本性能及应用

1.2碳纳米管/聚合物复合材料的研究

1.2.1碳纳米管在高聚物中的应用

1.2.2碳纳米管的功能化处理

1.2.3聚合物/碳纳米管分子纳米复合材料的合成

1.2.4聚合物/CNTs复合材料的制备方法

1.3聚对苯二甲酸乙二醇酯

1.3.1聚对苯二甲酸乙二醇酯简介

1.4选题目的及意义

第二章实验部分

2.1原材料及仪器设备

2.1.1原材料

2.1.2仪器设备

2.2实验步骤

2.2.1多壁碳纳米管的酸处理

2.2.2聚丙烯酰氯的合成

2.2.3聚丙烯酰氯接枝酸处理后的多壁碳纳米管

2.2.4聚对苯二甲酸乙二醇酯接枝聚丙烯酰氯功能化的多壁碳纳米管

2.3实验原理

2.4表征方法

2.4.1 X射线光电子能谱(XPS)

2.4.2傅立叶变化红外光谱(FTIR)表征

2.4.3分子量与分子量分布

2.4.4透射电子显微镜(TEM)

2.4.5扫描电子显微镜(SEM)

2.4.6热失重(TG)

第三章结果与讨论

3.1多壁碳纳米管的表面处理

3.2多壁碳纳米管的表面修饰

3.3接枝产物的结果与讨论

3.2反应时间及反应条件对接枝产物的影响

第四章结论

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

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