添加碳纳米管聚酯母粒的制备及性能
碳纳米管材料的制备与性能特征研究
碳纳米管材料的制备与性能特征研究碳纳米管材料是一种非常优异的新型材料，具有轻质、高强、导电、导热等优异特性。
随着科学技术的不断进步，碳纳米管的研究和应用呈现出越来越广泛的前景，对于构建高性能电子器件、能源材料以及生物医药等领域的应用具有重要意义。
在制备碳纳米管材料的过程中，控制其结构和性能是至关重要的一步。
本文将从碳纳米管材料制备和性能特征两个方面进行介绍。
一、碳纳米管材料的制备碳纳米管材料的制备主要分为物理法、化学法、和生物法三种类别。
物理法包括热解法、等离子体化学法、光化学还原法等等。
化学法包括碳气化法、水热合成法、化学气相沉积法等等。
生物法包括生物还原法、微生物合成法、植物提取法等等。
其中，存放在石墨中的单层或多层管，称为石墨烯管或烯管，因其超薄的形态而受到高度关注。
制备碳纳米管的过程中，分为两个阶段：首先，要有合适的碳源；其次，为利用先进的工艺和技术来操纵生长碳纳米管的过程。
其中，碳源主要来源于等离子体的沉积、气相的扩散以及液相化学反应三个方面。
通过精细调整反应的进程和温度等条件，可以实现有效的控制碳纳米管的生长位置、直径和结构等特征。
二、碳纳米管材料的性能特征碳纳米管材料具有独特的结构和性能特征，广泛应用于电子器件、能源材料、生物医药等领域。
主要的性能特征包括：轻质、高强、导电、导热、耐腐蚀、化学稳定性等。
下面我们对碳纳米管的性能特征进行简单分析：1. 轻质、高强：由于碳纳米管的薄壁结构，其密度很小，因此体积轻质。
同时由于其高强度材料的特性，在各种负载性能测试中都表现出优异的性能。
在实际应用中，碳纳米管具有高强度、轻质的特点，被广泛应用于航空航天、汽车、轻便运输工具等领域。
2. 导电、导热：碳纳米管具有良好的导电性和导热性，可以用于制备导电复合材料、传感器等。
同时，因其表面积大、结构活性，还可以作为电极材料运用于电池、超级电容器等能源材料领域。
使用碳纳米管材料制备的电极在锂电池、氢化物燃料电池，和超级电容器等方面表现出极佳的性能。
碳纳米管的制备及其性能研究
碳纳米管的制备及其性能研究碳纳米管是一种非常有前景的纳米材料，其特异的电学、热学和力学特性具有广泛的应用前景。
因此，研究碳纳米管的制备方法和性能具有重要意义。
本文将对碳纳米管的制备方法和性能进行探讨。
一、碳纳米管的制备方法1、电弧放电法电弧放电法是最早被用于碳纳米管制备的方法。
该方法是利用两根导电杆在惰性气氛下进行电弧放电，使原料石墨蒸汽按照一定的温度梯度沉积在导电杆上。
在导电杆上形成的沉积物就是碳纳米管。
电弧加热的方法可以实现高温、高压、高速度的碳化过程，产生高纯度的碳纳米管。
但是，该方法的缺点是需要高温条件，且碳纳米管的单一性不够理想。
2、化学气相沉积法化学气相沉积法是在一个加热炉中，将碳源和催化剂共同加热，以高温下在惰性气氛下产生的热化学反应来制备碳纳米管。
该方法的优点是制备过程可以控制，且可以获得高纯度、高晶化度的碳纳米管。
缺点是需要特殊设备，成本较高。
3、化学还原法化学还原法是通过还原剂将金属盐还原成金属颗粒，并在一定的热环境下，用碳源产生化学反应制备碳纳米管。
该方法简单、操作方便，但设备要求不高，成本较低，但碳纳米管质量不够理想。
二、碳纳米管的性能研究1、导电性碳纳米管具有极高的导电性，因为其结构本身就是高度有序的纳米管状结构。
碳纳米管有丝状、多层、单层等多种不同的结构形式，不同的结构形式的导电性也不同。
2、力学性碳纳米管具有极高的力学性能，因为其具有极高的强度和韧性。
碳纳米管的力学性质研究为制备高强度、高韧性的材料提供了新的思路。
同时，碳纳米管的强度和韧性也与其结构有密切关系。
3、热学性碳纳米管的热学性质是基于其导热性和比热容来描述的。
由于碳纳米管有着极小的截面积和长的长度，因此具有极高的导热性。
同时，其比热容也相对较小，使其能够很快地从高温状态回复到室温状态。
四、结论总之，制备碳纳米管是非常有前景的研究领域，其有着广泛的应用前景。
本文就碳纳米管的制备方法和性能进行了简要介绍，但是由于篇幅有限，还未涉及到其许多其他的应用领域。
碳纳米管材料的制备和性能研究
碳纳米管材料的制备和性能研究近年来，碳纳米管（carbon nanotubes, CNTs）因其独特的理化性质和广泛的应用前景，备受科学家们的关注。
碳纳米管是由碳原子构成的一维纳米管，其直径只有纳米级别，而长度则可以扩展到数十微米甚至更长。
因其具有超强的机械强度、电导率、热导率和化学稳定性等特点，在材料科学、电子学、能源等领域具有广泛的应用价值。
然而，碳纳米管的制备和性能研究一直是研究人员们需要面临的难题之一。
本文将围绕着碳纳米管的制备和性能研究展开探讨。
一、碳纳米管的制备方法碳纳米管的制备方法主要包括化学气相沉积法、电弧放电法、激光热解法、等离子体增强化学气相沉积法、碳化剂沉积法等多种方法。
其中，化学气相沉积法和电弧放电法两种方法最为常用。
1.化学气相沉积法化学气相沉积法(CVD)是一种将气态碳源沉积在晶体衬底表面上生长碳纳米管的方法。
该方法可以通过气相碳源的热分解来生长碳纳米管。
其中，冷等离子体化学气相沉积法可以在相对较低的温度下生长高质量的碳纳米管。
同时，该方法具有高度的可控性和均一性等优点。
2.电弧放电法电弧放电法是利用电弧加热等方法生成放电气体，使得活性碳原子在高温环境下通过共价键形成类似石墨晶体结构的碳纳米管的方法。
其中，多壁碳纳米管（multi-walled carbon nanotubes, MWCNTs）是电弧放电法生长碳纳米管的主要产物。
该方法存在的问题是碳纳米管的结构和形态较难控制，同时生产成本相对较高。
二、碳纳米管的性能研究碳纳米管具有一系列优异的物理、化学性质，因此在许多领域都有着广泛应用。
下面我们将从力学、电学、热学、光学四个方面讨论碳纳米管的性能研究。
1.力学性能碳纳米管的力学性能是它们应用于材料科学和纳米器件技术中的主要特点之一。
因其具有强度大、弹性好、韧性高等特点，在复合材料、生物医学、纳米机械等领域都具有广泛的应用前景。
2.电学性能碳纳米管具有良好的导电性和导热性能。
碳纳米管材料的制备及性能研究
碳纳米管材料的制备及性能研究碳纳米管是一种非常特殊的材料，它们具有很多我们想象不到的奇妙性质，比如强度高、导热性好、电学性能卓越等。
这些性质让碳纳米管可以在多个领域中得到广泛的应用，如电子学、光学、生物学等。
因此，研究碳纳米管材料的制备及性能对于发展高科技行业具有十分重要的意义。
1. 碳纳米管制备的方法碳纳米管的制备方法主要分为化学气相沉积、电化学沉积、物理气相沉积、溶胶-凝胶法等。
其中，化学气相沉积是目前最为常用的制备方法。
在这种方法中，碳源先被放入高温炉中加热，从而使其开始分解并放出碳原子。
接着，这些碳原子会在炉中形成纳米管的结构。
这样做的好处在于，可以通过改变炉中气体的种类和浓度来控制纳米管的尺寸和结构，因此该方法是非常灵活的。
2. 碳纳米管的性能研究碳纳米管的性能非常丰富，主要有以下几种:（1）强度高：碳纳米管的强度非常高，在力学方面表现得非常出色。
研究表明，当压缩或拉伸纳米管时，它们可以承受非常大的应力而不容易变形或断裂。
（2）导热性好：碳纳米管的导热性极佳。
研究表明，碳纳米管的导热系数远高于任何其他材料，因此碳纳米管可以在微电子和纳米器件中广泛应用。
（3）电学性能卓越：碳纳米管的电学性能也非常好。
由于其表面积大而又能够导电，它可以被用于制造纳米电极和传感器。
（4）生物相容性好：由于碳纳米管的物理和化学性质与人体组织相似，因此被认为在医学应用中具有巨大的潜力。
3. 碳纳米管的应用由于其杰出的性能，碳纳米管被用于众多领域，比如：（1）纳米电子学：碳纳米管被用于制造纳米电子学器件，如场效应管、晶体管、逻辑门等。
（2）纳米机械学：碳纳米管被用于制造纳米机械，如纳米机械臂、纳米马达、纳米车和纳米传输带等。
（3）生物医学：由于其生物相容性好，碳纳米管被用于制造生物材料，如人工血管、人工神经等。
总之，碳纳米管的制备和性能研究是高科技领域中必不可少的一部分。
未来，碳纳米管的应用将会更加广泛，因此研究碳纳米管的发展和应用前景将会更加广阔。
碳纳米管／聚氨酯复合材料的制备及结构与性能的研究
碳纳米管／聚氨酯复合材料的制备及结构与性能的研究作者：牛昊王珍珍游婷纪晨听张俐敏单小红来源：《轻纺工业与技术》 2014年第3期牛昊，王珍珍，游婷，纪晨昕，张俐敏，单小红（新疆大学纺织与服装学院，新疆乌鲁木齐８３００４６）【摘要】在静电纺丝技术的基础上，提出利用共混方式，将两种不同物质置于同一溶解环境中，一种为可溶物质（聚氨酯）、一种为不可溶物质（碳纳米管），利用静电纺丝方法制备出类似芯壳结构的复合纳米纤维材料。
结果表明：在聚氨酯含量１２％与碳纳米管含量０～１ｐｈｒ之间时的共混液比较适合纺丝，并且制备的丝可以具有外层聚氨酯包裹内层碳纳米管的复合纤维，且具有纳米级别，与单一聚氨酯静电纺丝时纤维相比细度更细。
由于聚氨酯良好的生物相容性和抗菌性，未来复合材料可在生物医药领域广泛应用，对于内层碳纳米管的导电性能也可在进一步研究中获得。
【关键词】静电纺丝；聚氨酯；碳纳米管；生物材料Doi:10.3969/j.issn.2095-0101.2014.03.004中图分类号： TQ340.649 文献标识码： A 文章编号： 2095-0101（2014）03-0011-03科技的不断进步，使得静电纺丝技术已经应用到纺织行业之外不同的领域中，达到各种不同目的和用途。
利用静电纺丝技术与医学技术相结合为医学上做贡献也是现在人们高度重视的项目。
本研究用静电纺丝技术纺出芯壳结构的碳纳米管/聚氨酯复合材料，利用聚氨酯的抗菌性、相容性和抗凝血性，加入具有比重低、韧性好、在纳米尺度上具有高长径比的碳纳米管制备的复合材料具有强度高、重量轻、性能好等特点，同时多壁碳纳米管的加入，使其中的纯碳原子组为复合材料带来血液相溶性的改进。
纺出的碳纳米管/聚氨酯芯壳结构的复合材料更均匀，希冀该材料具有更好的生物相溶性。
１材料ＰＵ＆ＭＷＮＴＳ１．１聚氨酯聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯聚氨酯（简称ＰＵ），是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。
碳纳米管材料的制备及电学性能研究
碳纳米管材料的制备及电学性能研究近年来，碳纳米管材料在各个领域备受关注，因其独特的结构和性能，在电子、化学、材料等领域都有广泛的应用。
对碳纳米管的制备和性能进行深入的研究，不仅可以推动碳纳米管材料在各个领域的应用，还可以为研究新型纳米材料提供经验和启示。
一、碳纳米管的制备碳纳米管的制备方法主要有热解法、化学气相沉积法、水热合成法、电化学氧化还原法等。
其中，化学气相沉积法是制备碳纳米管的主要方法。
化学气相沉积法是通过金属触媒在高温下使碳源气体分解，生成碳原子，在触媒表面上形成碳纳米管。
在制备过程中，触媒的种类、温度和反应气体的组成对碳纳米管的形貌、尺寸和性质都有影响。
触媒的种类常用的有铁、镍、钴等，其中镍触媒是制备碳纳米管的最常用的触媒。
二、碳纳米管的电学性能碳纳米管具有优异的电学性能，主要表现在电子输运、场发射、热电等方面。
在电子输运方面，碳纳米管的导电性能和热扩散性能很好，在纳米电子学的应用中具有广泛的潜力。
在场发射方面，碳纳米管表面的极微小尖端极易产生极强的电场，因此具有极佳的场发射性能，可以用来制备极微小电子器件。
在热电方面，碳纳米管表现出优异的热电性能，可以应用到热电转换等方面。
三、碳纳米管材料的研究应用碳纳米管具有诸多优异的性质，因此在各个研究领域都有广泛的应用。
在电子学领域，碳纳米管可以应用于高性能的场效应晶体管、隧穿晶体管、逻辑门、存储器等领域。
在化学领域，碳纳米管可以作为催化剂载体、分离膜、电极材料等。
在材料领域，碳纳米管可以作为强度、导电性好的纳米增强材料应用于复合材料。
四、碳纳米管的发展前景碳纳米管作为一种新型的纳米材料，在未来的应用前景非常广泛。
在电子领域，碳纳米管已经被认为是继晶体管之后的下一代电子器件，正在被广泛的研究和开发。
在化学、材料等领域，碳纳米管的应用也将得到进一步的拓展和深化，如可穿戴设备、机器人、化学和生物传感器等领域。
在未来的发展中，碳纳米管作为一种新型的全球性科技，将在为人类创造更多幸福的同时，也将面临着更多的挑战和机遇。
碳纳米管_聚氨酯功能复合材料的制备与应用
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2006年第25卷第8期·880·化工进展碳纳米管/聚氨酯功能复合材料的制备与应用赵彩霞，孙东成，杨 斌(华南理工大学化学科学学院，广东 广州 510640)摘 要：介绍了碳纳米管的处理、碳纳米管/聚氨酯复合材料的制备方法：碳纳米管的处理方法有表面处理改性和局部活化改性2种; 碳纳米管/聚氨酯复合材料的制备方法有物理共混法和原位聚合法。
结合碳纳米管和聚氨酯的特性，综述了碳纳米管/聚氨酯复合材料在力学性能的增强、电子材料、智能材料、生物医学材料和节能材料等方面的应用，并对CNTs/PU复合材料未来的研究工作提出了几点意见。
关键词：碳纳米管；聚氨酯；复合中图分类号： TB 332 文献标识码：A 文章编号：1000–6613（2006）08–0880–05Preparation and application of carbon nanotubes/polyurethanefunctional compositesZHAO Caixia，SUN Dongcheng，YANG Bin(School of Chemical Science，South China University of Technology，Guangzhou 510640，Guangdong，China) Abstract：The treatment of carbon nanotubes (CNTs)，such as surface modification and local activation-modification，and the preparation methods of CNTs/PU composites，such as physical blending and in-situ polymerization，are introduced. The properties of CNTs and PU are presented，and the application of CNTs/PU composites，particularly in the aspects of improvement of mechanical propertiess，electronic materials，intelligent material，biomedicine and energy saving are reviewed. The suggestions about future study of CNTs/PU composites are also presented.Key words：carbon nanotubes；polyurethane；composite碳纳米管(CNTs)在纳米尺寸下出现的明显量子效应[1]，因此碳纳米管具有独特结构和力学、电学和化学性质。
碳纳米管_聚氨酯纳米复合材料的制备及性能
第24卷第12期高分子材料科学与工程Vol.24,N o.122008年12月POLYMER MAT ERIALS SCIENCE AND ENGINEERINGDec.2008碳纳米管/聚氨酯纳米复合材料的制备及性能王平华,李凤妍,刘春华,杨 莺(合肥工业大学化工学院高分子科学与工程系,安徽合肥230009)摘要:采用可逆加成 断裂链转移(RA FT )聚合方法在碳纳米管表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯嵌段共聚物M WN T P(MM A b St),对碳纳米管进行改性。
采用直接共混法制备碳纳米管/水性聚氨酯纳米复合材料。
通过红外光谱(FT IR)和透射电镜(T EM )对嵌段共聚物的结构进行了表征。
碳纳米管加入对乳液成膜性影响不大。
热失重分析(T GA )和力学性能测试结果表明,当改性后的碳纳米管含量为聚氨酯固体份的0.75%时,复合材料的热稳定性、拉伸强度和断裂伸长率均较聚氨酯有所提高。
关键词:可逆加成 断裂链转移;碳纳米管;水性聚氨酯;纳米复合材料中图分类号:T B383 文献标识码:A 文章编号:1000 7555(2008)12 0184 04收稿日期:2007 10 23;修订日期:2007 12 20基金项目:国家自然科学基金资助项目(50573016)联系人:王平华,主要从事高分子结构设计与合成,纳米复合材料,塑料加工改性研究,E mail:phw ang@碳纳米管[1,2]自1991年发现以来,由于其独特的物理和化学性质而被越来越多的研究者关注。
近年来,国内外的研究者对碳纳米管/聚合物复合材料进行了研究,碳纳米管广泛应用于聚甲基丙烯酸甲酯[3,4]、聚苯乙烯[5]、环氧[6,7]、聚氨酯[8]等聚合物。
由于碳纳米管表面的特殊结构和纳米管间的强范德华力,致使其与聚合物基体复合时很难取得良好的分散,因此需要对碳纳米管进行各种物理、化学表面修饰。
本文基于RAFT 聚合方法[9]在碳纳米管的管壁接枝嵌段共聚物链,以增加与聚氨酯基体的相容性,采用直接共混法制备碳纳米管/水性聚氨酯纳米复合材料,并对其热性能和力学性能进行了研究。
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第26卷第3期2005年6月纺 织 学 报Journal of Textile Research Vol.26,No.3Jun.,2005添加碳纳米管聚酯母粒的制备及性能钱建华,凌荣根,黄志超,程贞娟(浙江理工大学材料与纺织学院,浙江杭州 310033)摘 要 采用扫描电镜及X 射线衍射仪对碳纳米管进行了表征。
经表面改性后,与聚酯粉体共混造粒、挤出。
应用近代测试方法对母粒的结构和性能进行了测试分析,给出了碳纳米管的含量与导电性能及可纺性之间的关系。
关键词 碳纳米管;聚酯;导电性;可纺性中图分类号:TQ 340.42 文献标识码:A 文章编号:0253-9721(2005)03-0021-03Preparation and property of carbon -nanotubes P PETQI AN Jian -hua,LING Rong -gen,HUANG Zh-i chao,CHENG Zhen -juan(Colle ge o f Material an d Textile ,Zhejian g Unive rsity o f Science an d T echnology ,H angzhou ,Zhe j iang 310033,China )Abstract T he microstructure of carbon -nanotubes was charaterized by SEM and X diffration.After the surface modi fication,CNTs was mi xed with polyester powder and then been extruded and Ts P polyester property and the structure were tested with DSC,conductibility and viscometer.The relation between CNTs content in PE T and conductibility,spinnability was g i ven.Key words carbon -nanotubes;polyester;conductibility;spinnabili ty基金项目:浙江省教育厅资助项目(0301079-F)作者简介:钱建华(1973-),男,讲师,硕士。
主要从事化纤新材料的研究与开发。
碳纳米管(CNTs)是1991年日本NEC 公司的Iijima 教授用电弧法制备C60时在阴极沉淀物中发现的,这种中空管状物的直径只有017~30nm,被称作碳纳米管。
它具有优良的电学和力学性能,其导电性能优于铜,它的模量是钢的100倍[1]。
同时,碳纳米管还具有微波吸收性能,在工程材料的纳米增强相、半导体材料、超导电性、微波吸收性能等方面得到广泛的应用研究[2]。
碳纳米管作为超导电性材料,具有优异的导电性,能显著地提高聚合物的抗静电能力并强化抗静电载体周围的电场。
有实验表明,将少量的碳纳米管加入到其它材料中,可明显地提高导电性。
在高分子材料中加入约3%的碳纳米管,可使其导电性能提高3~5个数量级。
随着碳纳米管制备技术的成熟和大批量生产(成本逐步下降),其应用研究引起了人们的兴趣。
因碳纳米管有一维尺寸小于100nm,极易发生团聚,故碳纳米管的分散技术和含碳纳米管聚合物的结构和性能研究是碳纳米管应用基础研究的一个重要领域。
聚酯纤维具有弹性好、耐磨损、不怕虫蛀、挺括等优点,但吸湿性差及静电现象都严重地影响了聚酯纤维的穿着舒适性。
本文采用与CNTs 共混的方法研制成导电性及可纺性优良的聚酯母粒。
1 实验部分1.1 原 料C NTs:清华大学化工系生产,直径30~40nm,长度2~3L m;PET:上海金山石化生产,G 为0167dL P g;钛酸丁酯偶联剂:化学纯,上海试剂三厂生产;硬脂酸钙、抗氧剂1010、PE 蜡:市售;C T -828偶联剂:南京曙光化工总厂生产;无水乙醇、苯酚、四氯乙烷等其它试剂均为实验室常用。
112 主要测试及实验仪器JSM -5610扫描电镜;Thormo ARL X .TRA 多晶粉末衍射仪,铜靶衍射波波长为01155nm;Perkin -Elmer DSC 7型差示扫描量热仪;RL -1113熔体流动速率仪,上海思雨仪器有限公司;SFM -350型塑料粉碎机,浙江丰利粉碎设备有限公司;SHR -10A 型高速混合机(可加热),张家港亿利机械厂;SJSH -30型双螺杆挤出机,南京橡塑机械厂。
113 实验过程将C NTs 放入浓H 2SO 4和HNO 3的混合液(V (H 2SO 4)B V (HNO 3)=3B 1)中浸泡24h,过滤后再用蒸馏水冲洗至pH 值为7,放入含有015%钛酸丁酯偶联剂的乙醇溶液中,用超声波振荡(温度为80e )2h,过滤、真空干燥。
用扫描电镜观察经过表面处理后CNTs 的表面形态;用X 射线衍射仪测试CNTs 的晶态特征。
将PE T 粉碎,分别加入1%、2%、3%、4%、5%、8%、10%的C NTs(标为1#~7#样品),同时加入硬脂酸钙(013%)、抗氧剂1010(011%)、PE 蜡(011%)、C T -828偶联剂(012%)等分散剂,在高速搅拌机中搅拌45min(加热到120e ),然后经双螺杆挤出机挤出、切粒。
用DSC 7型差示扫描量热仪测试母粒的热性能,N 2气氛,气流速度20mL P min,升温速率20e P min;用乌氏粘度计测试各样品特性粘度(温度25e ,溶剂B 苯酚与四氯乙烷质量比为1B 1);用熔融指数仪测试试样流变性能;将相同直径的导电料条切成1cm 长,在2个切面上涂上导电胶,用数字万用表测各样品的表面电阻值。
2 结果与分析211 CNTs 的扫描电镜分析图1是酸化及表面分散处理前后的C NTs 扫描电镜照片。
由图1(a)可见,未经处理的CNTs 含有大量的团聚体和杂质,这是由于C NTs 的管径小,表面能大,因此很容易发生团聚,如果不进行表面处理,将影响它在聚酯中的均匀分散,使材料的性能变差;由图1(b)可见,经过酸化及表面改性处理后,CNTs 的轮廓变得清晰,大部分杂质已除去,未经酸化CNTs 的表面没有与钛酸丁酯偶联剂反应的基团,而经过酸化后,由于氧化作用会在C NTs 的表面产生羧基功能团,并与钛酸丁酯偶联剂发生酯化转移反应,使C NTs 与钛酸丁酯偶联剂之间以共价键相互作用,C NTs 的表面包覆一层有机物,产生空间位阻作用,提高了C NTs的分散性能。
图1 CNTs 的电镜照片(@30000)2.2 X 射线衍射分析图2(a)是经过表面处理后C NTs 的X 射线衍射图,图2(b)是C NTs -PET 复合物的X射线衍射图。
图2 X 射线衍射图在图2(a)中有3个衍射峰,其2H 为151529b ,251687b ,421534b ,低角度151529b 晶体特征不明显,可能为衍射台反射;251687b 对应于CNTs 的特征衍射峰;421534b 处强度很弱,对应于Ni(111)衍射峰,这说明经过酸化处理后,大部分杂质都被除去。
在C NTs -PET 复合物衍射图中,除了由非晶PE T 形成的较宽范围的非晶馒头峰外,在2H 为171669b (100),221432b (010),251270b (110)及251700b 处出现了强度不等的衍射峰,其中251700b 为碳纳米管衍射峰,另外3个衍射则是添加少量CNTs 后PE T 的晶化峰。
2.3 C NTs 复合PET 的DSC 分析图3是1#(对应曲线3)、4#(对应曲线1)和7#(对应曲线2)样品的DSC 曲线。
由图3可见,随着C NTs 的质量分数增大,玻璃化转变温度越来越不明显,重结晶峰逐渐减小至消失,而熔点在CNTs 质量分数达到10%时降低很多。
这是由于CNTs 的加入,破坏了聚酯大分子链的规整性,质量分数较低时,其玻璃化转变温度、重结晶温度、熔点和常规聚酯接近,而质量分数达到10%时,相当于添加的杂质过多,破坏了链的规整性,也大大限制了链的活动性,使熔点降低30e 以上,纺丝性能受到影响[3]。
图3 含CN Ts 聚酯的DSC 曲线22= >纺织学报2005年 第3期214CNTs复合PET的特性粘度和流变性能分析表1为7种样品的特性粘度和熔融指数。
从表1看出,随着PE T中CNTs质量分数的增加,特性粘度逐渐增大,这是由于C NTs不能溶解于苯酚-四氯乙烷溶剂中,从而成为杂质,延长了溶液流经毛细管两刻度线之间的时间,不能采用Mark-Houwink方程G=KM A来计算粘均分子量。
从表1可知,CNTs 的加入使聚酯的流动性变差,质量分数在1%~5%时,纺丝性能影响不大,质量分数达到8%以上时,流动性较差,这是由于CNTs含量较多时,影响了高聚物的粘性流动,阻碍了高分子的跃迁,熔融指数减小,流动性变差。
表1各样品的特性粘度和熔融指数样品特性粘度P(dL#g-1)熔融指数P(g#(10min)-1)1#0.6925.42#0.7125.23#0.7124.84#0.7224.05#0.7523.196#0.7822.17#0.8121.052.5CNTs复合PET的导电性能分析图4是C NTs的质量分数与聚酯表面电阻的关系。
由图4可知,C NTs的质量分数从1%增加到5%时,表面电阻降低很快,而从5%增大到10%时,表面电阻变化不大,CNTs添加量为3%~5%即可达到抗静电效果[4,5]。
图4CNTs的质量分数与聚酯表面电阻的关系3结论1)电镜和X衍射分析证实,未经处理的C NTs 含有大量的团聚体和杂质,经过酸化等表面处理后,能除去大部分杂质,提高了C NTs的分散性能。
2)DSC、特性粘度和流动性分析表明,C NTs的质量分数低时,热性能改变不大,质量分数在10%时,熔点下降较多;特性粘度增大,流动性变差。
3)综合热性能、流变性能和表面电阻分析,用于抗静电的聚酯,C NTs添加量以3%~5%为宜。
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