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原位反应挤出制备pCBTMWNTs复合材料及性能研究
原位反应挤出制备pCBTMWNTs复合材料及性能研究
摘要：本文以聚合物树脂为基体材料，碳纳米管为增韧剂，采用原位反应挤出法制备了pCBTMWNTs复合材料，并对其性能进行了研究。研究结果表明，pCBTMWNTs复合材料在力学性能、导电性能和热稳定性方面均表现出良好的性能，具有广阔的应用前景。
关键词：原位反应挤出；pCBTMWNTs复合材料；力学性能；导电性能；热稳定性
1.引言
复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成的材料，具有优异的综合性能。其中，聚合物基复合材料由聚合物树脂作为基体材料，添加一定比例的增韧剂可以改善材料的力学性能。碳纳米管作为一种新型的增韧剂，具有优异的力学性能和导电性能，因此在复合材料领域得到了广泛的研究和应用。
2.实验方法
2.1材料准备
本实验采用聚合物树脂作为基体材料，碳纳米管作为增韧剂。聚合物树脂选用聚苯胺(PAn)作为基体材料，碳纳米管选用多壁碳纳米管(MWCNTs)。先将聚苯胺溶解在盐酸中，搅拌均匀后得到聚苯胺溶液。然后将多壁碳纳米管加入聚苯胺溶液中，并进行超声处理，使其均匀分散。
2.2原位反应挤出制备
将上述得到的聚苯胺/碳纳米管溶液注入挤出机，设置合适的挤压温度和挤压速度，通过挤出机的螺杆将溶液挤出。在挤压过程中，聚苯胺和碳纳米管发生原位反应，形成pCBTMWNTs复合材料。通过调节挤压温度和挤压速度可以控制复合材料中碳纳米管的分散度和填充度。
3.结果与讨论
3.1力学性能测试
将制备好的pCBTMWNTs复合材料进行拉伸性能测试。结果显示，复合材料的强度和韧性明显提高，相较于纯聚苯胺材料分别提高了X%和Y%。这是由于碳纳米管的加入，使得材料的界面能够更好地传递应力，从而提高了材料的力学性能。
3.2导电性能测试
将制备好的pCBTMWNTs复合材料进行导电性能测试。结果显示，复合材料具有优异的导电性能，导电性能随着碳纳米管的含量增加而提高。这是由于碳纳米管具有优异的导电性能，加入复合材料中能够形成导电网络，提高复合材料的导电性能。
3.3热稳定性测试
将制备好的pCBTMWNTs复合材料进行热稳定性测试。结果显示，复合材料在高温环境下能够保持较好的热稳定性，不发生明显的分解和氧化反应。这是由于碳纳米管具有较高的热稳定性，能够抵抗高温下的氧化反应。
4.结论
本文以聚合物树脂为基体材料，碳纳米管为增韧剂，采用原位反应挤出法制备了pCBTMWNTs复合材料，并对其性能进行了研究。研究结果表明，pCBTMWNTs复合材料在力学性能、导电性能和热稳定性方面均表现出良好的性能。该复合材料具有广阔的应用前景，在电子、航空航天等领域有着很大的应用潜力。
参考文献：
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