碳納米管改性聚酰亞胺復合材料研磨分散機

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   為進一步提高聚酰亞胺(PI)的力學、熱學等性能,對聚酰亞胺的改性成為近期使用上海依肯機械剝離研磨分散機研究熱點之一。

碳納米管自1991年被Iijima發現以來,因其*的機械、電學和其它優異的特性而日益受到關注,成為物理、化學和材料科學zui前沿的研究領域之一,碳納米管也因此成為聚酰亞胺改性的shou選一維納米材料。

為有效地提高多壁碳納米管(MWNTs)在基體中的分散性及其與基體之間的界面作用力,本文首先對MWNTs管進行了表面修飾。*步,用濃硫酸和濃硝酸的混合液對MWNTs進行酸化處理,第二步,用廉價的十八烷基異氰酸酯對酸化過的MWNTs進行烷基化處理。通過傅立葉紅外光譜(FT-IR)、拉曼光譜(Raman)、透射電鏡(TEM)、元素分析(EA)、及熱失重分析(TGA)對表面功能化的MWNTs進行了分析。結果表明,在MWNTs表面成功地接枝上含有十八個碳原子的小分子,有效提高了碳納米管在溶液和基體聚合物中的分散性,這種烷基化處理相對簡單、廉價。 采用均苯四甲酸酐(PMDA)和4,4'-二氨基二苯醚(ODA)作為單體,合成聚酰亞胺的前驅體聚酰胺酸(PAA)。采用溶液共混的方法制備了MWNT/PAA復合溶液,并對所配制的MWNF/PAA復合溶液進行了動態流變測試。

 
 

 結果表明：

(1)隨著碳納米管含量的增加,MWNT/PAA納米復合溶液的儲能模量和損耗模量增加,力學損耗減小,復數粘度增加;

(2)隨著頻率的增加,MWNT/PAA納米復合溶液儲能模量和損耗模量增加,復數粘度減小,出現明顯的切力變稀的現象;

(3)隨著溫度的升高,儲能模量和損耗模量下降,力學損耗及復數粘度也下降。 將MWNT/PAA溶液澆制成MWNT/PAA復合材料,并進行熱酰亞胺化,得到MWNT/PI復合材料。采用FT-IR、SEM、TGA、DMA、拉伸強力儀對納米復合材料進行了結構表征和性能分析。

結果表明,

(1)FT-IR中出現了PAA及PI的特征吸收峰,這說明了成功制備了PAA及相應的PI;

(2)SEM照片顯示MWNTs在PI基體中分散良好,使得MWNTs與PI基體之間形成較強的界面作用力;

(3)對所制備的MWNT/PI復合材料的熱穩定性和熱分解動力學進行了詳細研究,發現MWNTs加入后,納米復合材料的熱分解溫度得到了提高,而且熱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);同時玻璃化轉變溫度(T_g)得到了提高,當MWNTs含量為5%時,T_g增加到415℃;

(4)隨著MWNTs含量的增加,MWNT/PI納米復合材料的力學性能得到了明顯的提高,當MWNTs含量為7%時,納米復合材料的斷裂強力達到zui大值130MPa,比純PI材料的斷裂強度提高了46%,起到明顯的增強作用。

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。*級由具有精細度遞升的三級鋸齒突起和凹槽。定子可以無限制的被調整到所需要的與轉子之間的距離。在增強的流體湍流下，凹槽在每級都可以改變方向。

第二級由轉定子組成。分散頭的設計也很好地滿足不同粘度的物質以及顆粒粒徑的需要。在線式的定子和轉子（乳化頭）和批次式機器的工作頭設計的不同主要是因為在對輸送性的要求方面，特別要引起注意的是：在粗精度、中等精度、細精度和其他一些工作頭類型之間的區別不光是轉子齒的排列，還有一個很重要的區別是不同工作頭的幾何學特征不一樣。狹槽數、狹槽寬度以及其他幾何學特征都能改變定子和轉子工作頭的不同功能。根據以往的慣例，依據以前的經驗工作頭來滿足一個具體的應用。在大多數情況下，機器的構造是和具體應用相匹配的，因而它對制造出zui終產品是很重要。當不確定一種工作頭的構造是否滿足預期的應用。

CMD2000系列的線速度很高，剪切間隙非常小，這樣當物料經過的時候，形成的摩擦力就比較劇烈，結果就是通常所說的濕磨。定轉子被制成圓椎形，具有精細度遞升的三級鋸齒突起和凹槽。定子可以無限制的被調整到所需要的與轉子之間的距離。在增強的流體湍流下，凹槽在每級都可以改變方向。高質量的表面拋光和結構材料，可以滿足不同行業的多種要求。

1 表中上限處理量是指介質為“水”的測定數據。
2 處理量取決于物料的粘度，稠度和zui終產品的要求。
3 如高溫，高壓，易燃易爆，腐蝕性等工況，必須提供準確的參數，以便選型和定制。
4 本表的數據因技術改動，定制而不符，正確的參數以提供的實物為準

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