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碳纳米管是具有特殊结构(径向尺寸为纳米量级,轴向尺寸为微米量级、管子两端基本上都封口)的一维量子材料,具有优良的电磁学性能,力学性能,热学性能,与环氧树脂复合可以制备出新型的功能材料,可进一步拓宽环氧树脂的应用。本文制备了两种不同的碳纳米管环氧树脂复合材料。一种是采用E-44环氧树脂为基体,采用物理分散(超声波加剪切力)的方式,制备了碳纳米管(CNTs)/环氧树脂复合材料。并对CNTs在环氧树脂中的分散性能进行了研究,考察了复合材料的电性能、力学性能、热性能。电性能研究结果表明:随着碳纳米管含量的不断增加,复合材料电阻率逐渐降低,当CNTs在基体中的含量超过1.75%,复合材料体积电阻率下降到107Ω?m能达到防静电的效果。使用平均管径低于20nm的碳纳米管,稀释剂用量为5%时,其防静电性能较好。力学性能研究结果表明:复合材料的拉伸强度在含量为1%时升高,其拉伸应变随着CNTs含量的提高逐渐增加。当碳纳米管含量为1.5%时,其拉伸应变比纯环氧树脂提高近3倍。碳纳米管/环氧树脂复合材料的热性能研究表明:当碳纳米管含量低于3%时,对环氧树脂体系的影响不明显,当超过5%时碳纳米管容易团聚,从复合材料中析出。碳纳米管对环氧树脂复合体系的固化反应有促进作用,提高复合材料的热稳定性。另一种复合材料采用TDI改性碳纳米管,利用碳纳米管表面的羟基与TDI中部分异氰酸酯基反应,然后再与环氧树脂反应制备而成。对复合材料进行了IR、XRD、SEM表征,并对其电性能、热性能进行研究。这种CNTs/环氧树脂复合材料的IR图显示:在2271cm-1处出现较大的异氰酸跟的C-N不对称伸缩振动峰,1732 cm-1((V -C=O)处出现较大的吸收峰,3299 cm-1处出现伴酰胺-NH伸缩振动峰,说明羟基与TDI已经反应,1538 cm-1处的-NH变形振动峰更能说明这一点。SEM图表明碳纳米管在环氧树脂中分散良好。XRD图显示复合材料呈半结晶态。这种复合材料的电性能结果表明:在反应温度为70℃,反应时间1h时复合材料的体积电阻率达到106Ω?m,当碳纳米管含量大于9%时,复合材料的防静电性能较好。热性能结果表明:随着碳纳米管含量的增大,复合材料Tp逐渐降低,Tg逐渐增加,说明在复合材料体系中碳纳米管的加入能够改善环氧树脂基体的热稳定性能。导热系数随碳纳米管含量的增加不断增大,这主要是因为碳纳米管的加入改变了环氧树脂的结晶形态,呈半结晶态,从而能够利用声子进行热传导。