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有关碳纳米管/环氧树脂的复合材料的研究已有了不少报道,也取得了一些研究成果,但关于碳纳米管在聚合物基体中的分散问题仍然没有得到真正的解决。采用适当的方法将碳纳米管以纳米尺度均匀的分散到环氧树脂中,是制备拥有优异综合性能复合材料的关键所在。本论文采用了三种不同的修饰方法对碳纳米管进行了表面修饰。经过修饰,在原始多壁碳纳米管(MWNTs)表面引入了大量活性基团,使碳纳米管的团聚现象有所减少,同时也提高了其在环氧树脂中的分散性能。采用溶液共混法制备了多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料,研究了不同碳纳米管在环氧树脂中的分散性及其对复合材料性能的影响。通过混酸氧化、酰氯化和酰胺化得到了表面接枝四乙烯五胺(TEPA)的碳纳米管(MWNTs-TEPA),测试结果表明接枝TEPA使碳纳米管的管间距增加,碳纳米管的团聚现象有所缓解。MWNTs-TEPA比MWNTs更能提高复合材料的拉伸强度、热性能和介电性能。当MWNTs-TEPA含量为1.5 wt%时,其拉伸强度和断裂伸长率与纯环氧树脂相比分别增加了84.3%和150%,玻璃化转变温度(Tg)提高了18.8 oC,介电常数由6.2增加到25.8,但介电损耗值仅和环氧树脂的相当。采用混酸氧化和酰胺化两步反应得到了在MWNTs表面接枝三乙烯四胺(TETA)的碳纳米管(MWNTs-TETA),考察了不同碳纳米管对复合材料的拉伸性能、热性能和介电性能的影响。研究表明MWNTs-TETA比MWNTs能更好的提高复合材料的综合性能。当MWNTs-TETA含量为2.0 wt%时,材料的拉伸强度和断裂伸长率分别增加了105.68%和114.16%,Tg提高了21.55 oC,介电常数由6.2增加到27.6,介电损耗值几乎没有增加。采用化学氧化聚合法在MWNTs表面上包覆聚苯胺(PANI),得到了PANI修饰的碳纳米管(MWNTs-PANI),PANI包覆不仅降低了碳纳米管之间的π-π键的作用力,而且在MWNTs表面引入了大量氨基等活性基团,氨基能与环氧树脂发生开环反应增加了环氧树脂固化反应程度。研究表明MWNTs-PANI能较好的分散到基体中,并与环氧树脂产生了很好的界面结合作用。用MWNTs-PANI作为填料的复合材料具有更好的综合性能。当MWNTs-PANI含量为2.0 wt%时,材料的拉伸强度和断裂伸长率分别增加了71.49%和143.67%,Tg提高了26.07 oC,介电常数达到了47,增加了近7倍,介电损耗值仅略为增加。