碳纳米管改性聚酰亚胺复合材料研磨分散机

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   为进一步提高聚酰亚胺(PI)的力学、热学等性能,对聚酰亚胺的改性成为近期使用上海依肯机械剥离研磨分散机研究热点之一。

碳纳米管自1991年被Iijima发现以来,因其*的机械、电学和其它优异的特性而日益受到关注,成为物理、化学和材料科学zui前沿的研究领域之一,碳纳米管也因此成为聚酰亚胺改性的shou选一维纳米材料。

为有效地提高多壁碳纳米管(MWNTs)在基体中的分散性及其与基体之间的界面作用力,本文首先对MWNTs管进行了表面修饰。*步,用浓硫酸和浓硝酸的混合液对MWNTs进行酸化处理,第二步,用廉价的十八烷基异氰酸酯对酸化过的MWNTs进行烷基化处理。通过傅立叶红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)、透射电镜(TEM)、元素分析(EA)、及热失重分析(TGA)对表面功能化的MWNTs进行了分析。结果表明,在MWNTs表面成功地接枝上含有十八个碳原子的小分子,有效提高了碳纳米管在溶液和基体聚合物中的分散性,这种烷基化处理相对简单、廉价。 采用均苯四甲酸酐(PMDA)和4,4'-二氨基二苯醚(ODA)作为单体,合成聚酰亚胺的前驱体聚酰胺酸(PAA)。采用溶液共混的方法制备了MWNT/PAA复合溶液,并对所配制的MWNF/PAA复合溶液进行了动态流变测试。

 
 

 结果表明：

(1)随着碳纳米管含量的增加,MWNT/PAA纳米复合溶液的储能模量和损耗模量增加,力学损耗减小,复数粘度增加;

(2)随着频率的增加,MWNT/PAA纳米复合溶液储能模量和损耗模量增加,复数粘度减小,出现明显的切力变稀的现象;

(3)随着温度的升高,储能模量和损耗模量下降,力学损耗及复数粘度也下降。 将MWNT/PAA溶液浇制成MWNT/PAA复合材料,并进行热酰亚胺化,得到MWNT/PI复合材料。采用FT-IR、SEM、TGA、DMA、拉伸强力仪对纳米复合材料进行了结构表征和性能分析。

结果表明,

(1)FT-IR中出现了PAA及PI的特征吸收峰,这说明了成功制备了PAA及相应的PI;

(2)SEM照片显示MWNTs在PI基体中分散良好,使得MWNTs与PI基体之间形成较强的界面作用力;

(3)对所制备的MWNT/PI复合材料的热稳定性和热分解动力学进行了详细研究,发现MWNTs加入后,纳米复合材料的热分解温度得到了提高,而且热分解活化能也由不同程度的改善,其分解活化能由370.2KJ/mol(PI)提高到449.2KJ/mol(10%MWNT/PI);同时玻璃化转变温度(T_g)得到了提高,当MWNTs含量为5%时,T_g增加到415℃;

(4)随着MWNTs含量的增加,MWNT/PI纳米复合材料的力学性能得到了明显的提高,当MWNTs含量为7%时,纳米复合材料的断裂强力达到zui大值130MPa,比纯PI材料的断裂强度提高了46%,起到明显的增强作用。

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。*级由具有精细度递升的三级锯齿突起和凹槽。定子可以无限制的被调整到所需要的与转子之间的距离。在增强的流体湍流下，凹槽在每级都可以改变方向。

第二级由转定子组成。分散头的设计也很好地满足不同粘度的物质以及颗粒粒径的需要。在线式的定子和转子（乳化头）和批次式机器的工作头设计的不同主要是因为在对输送性的要求方面，特别要引起注意的是：在粗精度、中等精度、细精度和其他一些工作头类型之间的区别不光是转子齿的排列，还有一个很重要的区别是不同工作头的几何学特征不一样。狭槽数、狭槽宽度以及其他几何学特征都能改变定子和转子工作头的不同功能。根据以往的惯例，依据以前的经验工作头来满足一个具体的应用。在大多数情况下，机器的构造是和具体应用相匹配的，因而它对制造出zui终产品是很重要。当不确定一种工作头的构造是否满足预期的应用。

CMD2000系列的线速度很高，剪切间隙非常小，这样当物料经过的时候，形成的摩擦力就比较剧烈，结果就是通常所说的湿磨。定转子被制成圆椎形，具有精细度递升的三级锯齿突起和凹槽。定子可以无限制的被调整到所需要的与转子之间的距离。在增强的流体湍流下，凹槽在每级都可以改变方向。高质量的表面抛光和结构材料，可以满足不同行业的多种要求。

1 表中上限处理量是指介质为“水”的测定数据。
2 处理量取决于物料的粘度，稠度和zui终产品的要求。
3 如高温，高压，易燃易爆，腐蚀性等工况，必须提供准确的参数，以便选型和定制。
4 本表的数据因技术改动，定制而不符，正确的参数以提供的实物为准

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