改性碳纳米管增强ABS复合材料的制备与性能

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本文采用共价接枝的方法对多壁碳纳米管进行改性以提高其在ABS基体中的分散性。通过对碳纳米管进行羟基化、氨基化,再与马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(MAH-g-SBS)进行酰胺化反应得到多壁碳纳米管接枝SBS(MWNTs-g-SBS)。热重分析(TGA)结果表明,MWNTs-g-SBS的接枝率达到了39wt%。利用红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等测试方法表征并分析了改性碳纳米管的结构和其在各个反应阶段的化学结构的组成和变化。最后,利用改性碳纳米管(MWNTs-g-SBS)作为增强体,ABS作为基体制备了改性碳纳米管/ABS复合材料,并测试了复合材料的机械性能和导电性能。测试结果表明,复合材料的拉伸强度有所提升,并在改性碳纳米管的含量为0.3wt%的时候达到最大,复合材料的杨氏模量随改性碳纳米管含量的增加呈现出上升趋势。采用动态热机械分析(DMA)研究了复合材料机械性能变化的原因。并测试了不同百分比含量的改性碳纳米管/ABS复合材料的电阻率,结果显示随着改性碳纳米管含量的增加,复合材料的电阻率呈现出明显的下降趋势。
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