溶液共混法制备碳纳米管尼龙66复合材料及其性能.pdf

复合材料学报第２７卷第１期２月２０１０年
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文章编号：１０００３８５１（２０１０）０１００１２０６

溶液共混法制备碳纳米管／尼龙６６复合材料及其性能

王志苗，白世河，张兴祥，王学晨
（改性与功能纤维天津市重点实验室，天津工业大学功能纤维研究所，天津３００１６０）

摘要：采用溶液共混法，将不同质量分数的羧基化多壁碳纳米管（ＣＭＷＮＴｓ）加入聚己二酸己二胺（ＰＡ６６）中，
制得ＣＭＷＮＴｓ／ＰＡ６６复合材料，对复合材料的结晶及热性能进行了分析。结果表明：加入ＣＭＷＮＴｓ后，
ＣＭＷＮＴｓ／ＰＡ６６复合材料的熔点随着ＣＭＷＮＴｓ含量的增大基本不变，但是结晶度略有增大，结晶温度逐渐升
高；ＣＭＷＮＴｓ对ＰＡ６６结晶的晶型没有影响，偏光显微镜观测发现添加ＣＭＷＮＴｓ使晶粒尺寸减小，碳纳米管的
异相成核剂作用明显。ＣＭＷＮＴｓ与ＰＡ６６分子链之间主要是范德华力和氢键作用，未能证实两者之间存在化学
键。添加ＣＭＷＮＴｓ使复合材料的开始分解温度和最大分解温度略有升高。碳纳米管对分解过程中产生的自由基
的强烈吸附作用延缓了分解速率。
关键词：碳纳米管；ＰＡ６６；溶液共混；热性能
中图分类号：ＴＢ３３２；ＴＱ３４２文献标志码：Ａ

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ＷＡＮＧＺｈｉｍｉａｏ，ＢＡＩＳｈｉｈｅ，ＺＨＡＮＧＸｉｎｇｘｉａｎｇ，ＷＡＮＧＸｕｅｃｈｅｎ
（ＴｉａｎｊｉｎＭｕｎｉｃｉｐａｌＫｅｙＬａｂｏｆＦｉｂｅｒＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＦｉｂｅｒ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＦｉｂｅｒｓ，
ＴｉａｎｊｉｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００１６０，Ｃｈｉｎａ）

犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｍｉｘｉｎｇｗａｓｕｓｅｄｔｏｆａｂｒｉｃａｔｅａｓｅｒｉｅｓｏｆｃａｒｂｏｘｙｌｉｃｍｕｌｔｉｗａｌｌｅｄｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅｓ
（ＣＭＷＮＴｓ）／ｐｏｌｙ（ａｄｉｐｉｃａｃｉｄｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ）（ＰＡ６６）ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ．Ｔｈｅｔｈｅｒｍａｌａｎｄｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｔｈｅｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃａｎａｌｙｓｉｓ（ＴＧ），ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｓｃａｎｎｉｎｇｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ
（ＤＳＣ），Ｘｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＸＲＤ）ａｎｄｐｏｌａｒｉｚｅｒｉｎｇｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＰＯＭ）．ＩｔｉｓｆｏｕｎｄｔｈａｔａｓｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆＣＭＷＮＴｓ
ｉｎｃｒｅａｓｅｓ，ｔｈｅｍｅｌｔｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｒｅａｌｍｏｓｔｕｎｃｈａｎｇｅｄ，ａｎｄｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙａｎｄｃｒｙｓｔａｌｌｉｚｉｎｇ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｃｒｅａｓｅ．ＣＭＷＮＴｓａｃｔａｓａｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓｎｕｃｌｅａｔｉｏｎａｇｅｎｔａｎｄｄｏｎｏｔａｆｆｅｃｔｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｆｏｒｍ．ＰＯＭ
ａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｓｔｈａｔａｄｄｉｔｉｏｎｏｆＣＭＷＮＴｓｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｇｒａｉｎｓｉｚｅｏｆＰＡ６６．ＴｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎＣＭＷＮＴｓａｎｄ
ＰＡ６６ｍｏｌｅｃｕｌａｒｃｈａｉｎｉｓｍａｉｎｌｙＶａｎＤｅｒＷａａｌｓｆｏｒｃｅａｎｄｈｙｄｒｏｇｅｎｂｏｎｄ．Ｎｏｅｖｉｄｅｎｃｅｉｓｇｉｖｅｎｔｏｐｒｏｖｅｔｈｅｅｘｉｓｔｅｎｃｅ
ｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｂｏｎｄｓｂｅｔｗｅｅｎＣＭＷＮＴｓａｎｄＰＡ６６ｍｏｌｅｃｕｌａｒｃｈａｉｎｓ．Ｔｈｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ
ｒｉｓｅｓｓｌｉｇｈｔｌｙ．ＴｈｅｓｔｒｏｎｇａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｏｆＣＭＷＮＴｓｔｏｔｈｅｆｒｅｅｒａｄｉｃａｌｓｆｏｒｍｅｄｉｎｔｈｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｄｅｃｒｅａｓｅｓ
ｔｈｅｒａｔｅｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅｓ；ＰＡ６６；ｓｏｌｕｔｉｏｎｍｉｘｉｎｇ；ｔｈｅｒｍａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ

碳纳米管（ＣＮＴｓ）因具有独特的力学、电学、和强度分别增加了５０％和１００％。Ｑｉａｎ等［３］制备
热学等理化性质、独特的准一维管状分子结构［１］及了ＣＮ