改性碳纳米管/环氧树脂复合材料的介电性能

摘要

实验采用混酸法对碳纳米管(CNTs)表面进行改性,制得羧基化碳纳米管(C-CNTs).采用溶胶-凝胶法制得SiO2包覆的C-CNTs (C-CNTs@SiO2)、TiO2包覆的C-CNTs (C-CNTs@TiO2),采用原位聚合法制得聚苯胺包覆的C-CNTs (C-CNTs@PANI).以环氧树脂(EP)为基体材料,通过溶液共混法制备出C-CNTs/EP、C-CNTs@SiO2/EP、C-CNTs@TiO2/EP和C-CNTs@PANI/EP四种复合材料.研究结果表明:当掺杂相的质量分数均为1wt％时,四种EP基复合材料的冲击强度相对于未改性的环氧树脂均有不同程度的提高.当掺杂相质量分数为7wt％时,C-CNTs/EP、C-CNTs@SiO2/EP、C-CNTs@TiO2/EP和C-CNTs@PANI/EP四种复合材料的介电常数分别是EP的14.1、7.2、2.5、18.8倍.在实验掺杂量下,C-CNTs@SiO2/EP和C-CNTs@TiO2/EP的介电损耗几乎没有变化,C-CNTs@PANI/EP的介电损耗略有增加.当掺杂相质量分数为1wt％时,C-CNTs@SiO2/EP和C-CNTs@TiO2/EP的击穿强度相对于EP明显提高.