没食子酸基环氧树脂的合成及其在纳米复合材料中的应用

来源 :河北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dh184866884
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
没食子酸,又名3,5,7-三羟基苯甲酸,是一种生物来源单宁酸的自然水解产物,广泛应用于印染、制药、皮革和化学工业等很多领域。其含有的芳香结构可以使其通过很强的π-π作用吸附到石墨烯或碳纳米管上,破坏石墨烯或碳纳米管之间强烈的范德华力作用力进而抑制了二者自身的团聚,从而达到分散石墨烯或碳纳米管目的。相对于报道众多的接枝、包埋等破坏石墨烯或碳纳米管共轭结构的化学改性的方法,我们改性石墨烯和碳纳米管的方法在保留了石墨烯和多壁碳纳米管原始的结构特征基础上,同时到达了改性分散二者的目的。我们研究目的是为制备高性能的石墨烯或碳纳米管复合材料提供一种新颖高效的方法,本文研究了以下几个方面:1、以没食子酸为原料,依次经过烯丙基化、过氧化两步反应合成了高纯度的没食子酸环氧单体,通过IR,NMR等对其进行了结构表征,在此基础上,又采用滴定法测其环氧值,进一步确定其结构。通过Raman、UV等手段研究了石墨烯和没食子酸环氧单体之间的π-π作用,同时借助AFM、SEM等证明了没食子酸环氧单体对石墨烯具有分散作用,从而获得了高分性的石墨烯溶液,以高分散性石墨烯填充双酚A环氧树脂制备了石墨烯/环氧树脂复合材料,使用力学性能测试仪、导电性能测试仪、导热性能测试仪和TGA等研究了复合材料的模量、DSC、弯曲强度、导电率、导热率和热稳定性。各种数据结果证明通过没食子酸基环氧单体改性后石墨烯制备的石墨烯/环氧树脂复合材料的拉伸强度、拉伸模量,弯曲强度和弯曲模量最终分别提高了27%、47%、9%和21%。同时,导热率和导电率也最终分别得到了12倍和8数量级的提高,热稳定性也得到了相应的提高。2、以没食子酸环氧单体为分散剂,改性分散多壁碳纳米管,通过Raman、UV等手段研究了二者之间的π-π作用,同时SEM证明二者之间的π-π作用能抑制碳纳米管的团聚,进而得到高分散性的多壁碳纳米管,又以改性后高分散性多壁碳纳米管为填料制备多壁碳纳米管/环氧树脂复合材料。对于复合材料的性能,我们集中研究拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量、导电率、导热率和热稳定性,研究结果表明以上各力学性能依次得到了28%,40%,22%和16%,同时导热率和导电率也分别提高了67%和10数量级。这些性能的改善提高,证明了没食子酸基环氧单体与多壁碳纳米管的π-π作用充分得保证了多壁碳纳米管在高分子基体的分散性,从而进一步提高了碳纳米管复合材料的整体性能。对比没食子酸环氧单体对石墨烯与碳纳米管的分散以制备的复合材料,综合各种性能数据结果表明没食子酸环氧单体对多壁碳纳米管的分散更好,制备的复合材料拥有更优越的性能。
其他文献
国家形象是国家软实力的重要组成部分,良好的国家形象可以营造对本国发展有利的外部环境。在全球化视角下,体育已经成为构建和展现国家形象的重要途径,实践证明大型体育赛事
稀土氯氧化镧作为一种重要的发光基质,具有较高的光吸收和传能效率,在彩色显示、催化、光电转换、气敏等领域均有广泛的应用,已成为光功能材料领域的研究热点之一。目前研究
过渡金属离子与环氧乙烷的反应在催化、氧化、腐蚀以及生物化学过程中具有重要的意义,其主要产物MCH2+(M = Ni+和Cu+)一直被认定为许多反应的重要中间体,例如金属烷基分解、石
当今社会,环境污染问题受到了越来越多的重视,特别是与人们息息相关的水污染问题,所以建立健全水污染检测体系势在必行。在诸多水污染问题中,重金属离子污染尤其是Hg2+污染受
本论文主要研究了以CuI为催化剂,空气为氧化剂一锅法合成吡啶酰胺的新方法,论文主要分为四个部分。第一部分主要介绍了杂芳环化合物在药物、天然产物、材料等诸多领域的重要
稀土金属及其化合物由于特殊的活性和选择性,常作为催化剂载体或助剂运用于化工领域,并表现出优越的催化性能。在稀土金属及其氧化物中,钟(Ce)和钐(Sm)催化性能较为优异,应用
近年来,固体核磁共振(NMR)技术的发展日新月异,已被广泛地应用于包括化学、物理、材料和医学等在内的多个领域;尤其在多种生物大分子结构和功能的研究中,固体NMR已经逐渐发展
传统减速器设计一般通过反复的试凑、校核确定设计方案,虽然也能获得满足给定条件的设计方案,但方案一般不是最佳的。在系统研究二级圆柱齿轮减速器优化设计目标、设计变量和
采用向量自回归(VAR)模型、脉冲响应函数和方差分解等统计方法,研究产业结构升级、技术进步与安徽省能源效率间的动态关系。研究发现:短期内技术进步对能源效率有负面效应,但
TiO2是一种半导体功能材料,广泛应用于太阳能电池、光催化剂、化妆品及涂料等领域,具有成本低、催化活性高、稳定性好、无毒无害等优点。但由于TiO2能带宽度较大,只能利用紫外光