低聚对位芳纶化学修饰多壁碳纳米管的制备及性能

为改善多壁碳纳米管的表面性能及分散性能,将低聚的氨基为端基的低分子量的对位芳纶(PPTA)与羧基碳纳米管(MWCNTs-COOH)反应,制备了低聚PPTA化学修饰的多壁碳纳米管PPTAMWCNTs-x,并对其结构进行了表征.研究结果表明,与MWCNTs-COOH相比,PPTA-MWCNTs-x在二甲基亚砜(DMSO)、氮甲基吡咯烷酮(NMP)、乙醇等有机溶剂中具有更好的稳定性和分散性,其稳定时间可分别长达216和240 h.本文以廉价的聚氯乙烯(PVC)为样板聚合物,采用浇铸法制备了碳纳米管/聚合物复合材料,比较了改性前后多壁碳纳米管对PVC薄膜力学性能的影响,并探讨了其增强机理.结果显示,与纯PVC薄膜相比,当PPTA-MWCNTs-x添加量为0.25 wt%时,可使PVC复合膜的杨氏模量和拉伸强度分别提高44.4%和79.4%;当PPTA-MWCNTs-x添加量为0.05 wt%时,可使PVC复合膜断裂应变提高203.6%.