碳纳米管/聚酰亚胺纳米复合材料的制备及动态力学性能和介电性能

编号：NMJS01986

篇名：碳纳米管/聚酰亚胺纳米复合材料的制备及动态力学性能和介电性能

作者：贺国文； 谢玲； 谭凯元； 李衡峰；

关键词：聚酰亚胺； 多壁碳纳米管； 动态力学性能； 介电性能；

机构： 中南大学材料科学与工程学院；

摘要： 依次用混强酸和SOCl2对多壁碳纳米管(MWNTs)进行改性,解决其在有机溶剂的溶解性和在基体聚酰亚胺中分散性问题,并采用光电子能谱(XPS)和透射电镜(TEM)对改性前后的MWNTs进行表征。以4,4’-二氨基二苯醚(ODA)和3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐(BTDA)为原料,以原位聚合法将改性碳纳米管掺杂聚酰亚胺(PI),制备MWNTs/PI纳米复合材料。通过热重分析(TGA)、动态力学分析(DMA)和电容测试对材料的热性能、动态力学和介电性能进行表征。结果表明:加入MWNTs后,材料仍有很好的热稳定性,材料的动态力学性能随MWNTs增加而增强,在50℃和10%(质量分数)MWNTs时储能模量为2.307 GPa,比纯聚酰亚胺(PI)提高23.1%;材料的介电常数随着MWNTs含量的增加明显提高,在1MHz和10%时介电常数为66.7,是纯PI的18.6倍。制备的碳纳米管/聚酰亚胺材料是一种具有优良的热学、动态力学力学和介电性能性能的纳米复合材料。