多壁碳纳米管-高聚物纳米复合材料的抗蠕变性能(英文)

摘要

通过双螺杆挤出机和模压成型设备制备了两种不同长径比的多壁碳纳米管( MWNT)增强的聚丙烯(PP)纳米复合材料。实验表明,通过添加1 %体积含量的MWNT,聚丙烯的抗蠕变性能得到很大提高,即长时间加载后,基体的蠕变变形量和蠕变率均显著降低。同时,在特定载荷下,纳米复合材料的蠕变寿命比纯基体提高了10倍。几种载荷传递机理导致了材料抗蠕变性能的增强:(1)碳纳米管和基体之间较好的界面性能,(2)碳纳米管限制了基体内无定型分子链的活动性,以及(3)碳纳米管的较高的长径比。差分热扫描(DSC)的结果显示了材料蠕变前后结晶的变化和载荷传递机理分析是一致的。这些实验结果显示,在不增加成本的基础上可以大大提高抗蠕变的聚合物纳米复合材料的工程应用。