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碳纳米管(CNTs)因其超强的模量和强度成为复合材料增强的首选填料。然而,碳纳米管与基质之间差的相容性限制了其在复合材料中的广泛应用。对位芳纶(PPTA)具有优异的力学性能和热稳定性,若将其与CNTs复合,则可通过二者间的强-强联合制备性能更加优异的新型复合材料增强体。本文采用“一锅法”,将寡聚PPTA(o-PPTA)直接通过化学键接枝到多壁碳纳米管(MWNTs)上,制备了两大系列PPTA寡聚物化学修饰碳纳米管复合材料,研究其对PVC的增强性能,并探讨了其增强机理。本文将对苯二胺(PDA)与对苯二甲酰氯(TPC)以不同的摩尔比(n[PDA/TPC]=x,x分别为1.1,1.2,1.4,1.6,1.8和2.0)溶解在N-甲基吡咯烷酮(NMP)中,通过低温缩聚合成了6种不同分子量的端氨基寡聚PPTA(o-PPTA-NH(2-x)):o-PPTA-NH2-1.1,o-PPTA-NH2-1.2,o-PPTA-NH2-1.4,o-PPTA-NH2-1.6,o-PPTA-NH2-1.8和o-PPTA-NH2-2.0。采用飞行质谱测其分子量分别为:5106,2726,1536,1139,941和822 g/mol。将其分别与羧基含量为3.86%,2.00%和1.23%的碳纳米管反应,制备了18种PPTA链长不同、接枝率不同的o-PPTA化学修饰的碳纳米管(o-PPTA-NH2-x@MWNTs)。用红外光谱、透射电镜、热重分析、X射线光电子能谱等对产物进行了表征。研究了其在DMF、DMSO、NMP、丙酮和无水乙醇等溶剂中的分散性。结果表明,o-PPTA-NH2-x@MWNTs可以很好地分散在DMF溶剂中。随后,本文选用DMF为溶剂,采用溶液混合法,将上述o-PPTA-NH2-x@MWNTs分别以不同的添加量填充到PVC中,制备出126种复合膜o-PPTA-NH2-x@MWNTs/PVC,并对复合膜的力学性能进行测试。测试结果表明,与纯PVC膜相比,复合膜的杨氏模量、韧性和屈服强度明显提高;羧基含量为3.86%的复合材料增强效果强于2.00%和1.23%;复合膜的杨氏模量、韧性和屈服强度最大可提高129.15%、262.82%和126.31%。此外,本文采用类似的合成方法,合成了6种不同分子量的端酰氯基寡聚PPTA(o-PPTA-COCl-x),将其分别与氨基碳纳米管反应,制备了6种o-PPTA化学修饰的碳纳米管(o-PPTA-COCl-x@MWNTs)。分散性测试实验表明,o-PPTA-COCl-x@MWNTs也可以很好地分散在DMF溶剂中。同样选用DMF为溶剂,采用溶液混合法,将上述o-PPTA-COCl-x@MWNTs分别以不同的添加量填充到PVC中,制备了42种复合膜o-PPTA-COCl-x@MWNTs/PVC。对其力学性能测试表明,与纯PVC膜相比,复合膜的杨氏模量、韧性和屈服强度明显提高,且最大提高126.43%、179.34%、144.89%。比较上述两大系列产品对PVC的增强性能,总体来看,o-PPTA-NH2-x@MWNTs对PVC的增强性能要优于o-PPTA-COCl-x@MWNTs,是一类颇具潜力的纳米增强材料。