多壁碳纳米管的表面修饰及改性脲醛树脂的研究

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碳纳米管以其优异的力学、电学性能成为当前的研究热点,但是表面能大,容易团聚限制了其广泛应用;脲醛树脂的价格低廉,在人造板行业需求量大,但是胶接强度差,游离甲醛释放量高;为了解决这些问题,本论文首次将表面修饰后的多壁碳纳米管作为脲醛树脂的改性剂,用机械共混的方法制备了碳纳米管/脲醛树脂复合材料,以提高复合材料的综合性能。1.采用浓硫酸和浓硝酸(体积比3:1),在超声波辅助下,对碳纳米管进行酸化处理;通过FT-IR, SEM, XRD, TG分析,发现多壁碳纳米管表面接上了羧基官能团,原始碳纳米管中的无定型碳,催化剂颗粒杂质几乎被去除,结构没有被破坏。2.利用紫外分光光度计,研究了十二烷基硫酸钠(SDS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)辅助下酸化处理的碳纳米管在碱性水溶液中的分散情况,发现SDS辅助分散的碳纳米管水溶液离心后,浓度值变化最小,说明分散性较好。3.采用机械共混法制备了碳纳米管/脲醛树脂复合材料,发现碳纳米管的加入使脲醛树脂的拉伸剪切强度增长了90%左右;碳管含量对脲醛树脂中游离甲醛的影响并不大;由TG分析可知,与脲醛树脂相比,复合材料的分解速率降低,热稳定性提高;由SEM可知,碳纳米管在脲醛树脂基体中的分散并不均匀。
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