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环氧树脂(EP)是最重要的热固性树脂基体之一,由于具有优异的耐化学性和耐腐蚀性,出色的粘合性,低收缩率和低价格,它经常用于要求苛刻的应用中。而环氧树脂本身是脆性的,这使得它们易于在使用中产生微裂纹,这限制了它们的应用。近些年,考虑到环氧树脂在延展性方面的缺点后,已经进行了广泛的研究,可以使用橡胶,热塑性塑料,无机颗粒等增韧环氧树脂。通过掺入各种纳米粒子可以使环氧树脂的韧性增强,石墨烯具有更高的表面积与体积比,使其更有利于改善聚合物基体的机械,电学,热学和阻隔性。碳纳米管具有良好的力学性能,可以与聚合物基体制成复合材料。所制备的复合材料表现出良好的强度、抗疲劳性及各项同性。本论文通过在环氧树脂中添加石墨烯和碳纳米管制备成复合材料。论文的主要工作如下:(1)为提高石墨烯/环氧树脂复合材料的性能,使纳米石墨烯在环氧树脂中得到更好的分散性,通过硅烷偶联剂(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,KH-570)对纳米石墨烯的表面进行修饰后,与环氧树脂制备成复合材料。其研究结果如下:修饰后的石墨烯(KH-GE)不影响环氧树脂的热稳定性,用KH-GE和EP的复合材料的热稳定性与纯EP相比稍有上升。与EP相比,无论修饰石墨烯之前或者之后,随着GE的含量增加,进一步增大了GE/EP复合材料的冲击强度、断裂韧性和弯曲强度。SEM图片表明KH-GE/EP复合材料与GE/EP复合材料的断裂面与纯EP相比粗糙不平。总结,GE/KH-GE在不影响EP力学性能的同时,对EP有增韧效果。(2)通过在环氧树脂中添加石墨烯和碳纳米管(MWCNTs-OH),从而制备成的复合材料。当GE达到EP 0.25 wt%时,复合材料的冲击强度、断裂韧性和弯曲强度达到最大,因此在此实验中,GE在EP中的含量固定为0.25 wt%含量不变,改变填充碳纳米管的含量,使GE/MWCNTs-OH/EP复合材料的性能得到提升。其研究结果如下:(GE/KH-GE/MWCNTs-OH/EP的复合材料的热稳定性,与含量为(0.25 wt%GE)/EP复合材料的热稳定性相比近似没有变化。当GE含量为0.25 wt%时,随着MWCNTs-OH的含量增加,(GE/KH-GE)/MWCNTs-OH/EP的复合材料的冲击强度、断裂韧性和弯曲强度有所上升。SEM图片表明KH-GE/MWCNTs-OH/EP复合材料和GE/MWCNTs-OH/EP复合材料的断裂面与含量为(0.25 wt%GE)/EP相比粗糙不平。总结,GE/KH-GE和MWCNTs-OH在不影响EP力学性能的同时,对EP有协同增韧效果。