碳纳米管改性涂层复合材料的制备设计及性能研究

作者:马艾丽; 何晓红; 郭莹; 陈佳雨; 祁滔; 叶一鸣; 文振兴
来源:中国胶粘剂, 2023, 32(09): 16-26.
DOI:10.13416/j.ca.2023.09.003

摘要

为了解决碳纳米管容易团聚且在聚合物基体中分散性差等问题,利用偶联剂将碳纳米管进行功能化处理,使得碳纳米管均匀地分散在水性环氧树脂中并形成一种理想的两相界面,充分发挥碳纳米管的优异性能,制备出一种性能优异的复合防腐涂层,并深入探究了其复合材料的力学特性、疏水性等。研究结果表明:通过傅里叶变换红外光谱和X射线衍射光谱仪分析,证实碳纳米管表面和偶联剂发生了化学反应,成功接枝;改性前当碳纳米管添加浓度达到5%时,开始发生明显团聚,而改性后分散效果明显提升,添加浓度在9%时才开始出现团聚;改性后碳纳米管对复合材料的附着力明显提升,优于未改性碳纳米管复合材料,但添加量不宜过大;改性对复合材料涂层的硬度没有削弱,复合材料涂层依然保持良好的力学性能。总之,改性碳纳米管添加到复合涂层中可以有效改善其综合性能,但添加量不宜超过9%。

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