论文部分内容阅读
具有共轭结构的聚吡咯(PPy)由于其优异的导电性、良好的环境稳定性及易制备等优点,而被广泛研究,但是其导电性不高、机械延展性差和耐热性不高等缺点制约了其更广泛的应用。而一维结构的多壁碳纳米管(MWCNTs)和二维结构的石墨烯(GNS)具备很好的导电性、机械性及其它性能,因此作为导电填料使用,可以有效改善PPy的综合性能。 本论文以羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs)及氧化石墨(GO)和吡咯分子通过原位聚合方法成功制备了单一和混合填充的具有均匀结构的导电复合材料,再对GO填充的导电复合材料用水合肼还原,得到GNS/PPy和GNS-MWCNTs/PPy导电复合材料。利用红外光谱测试( FITR)、扫描电子显微镜(SEM)、热失重分析(TGA)和四探针电导率仪对复合材料进行了表征。结果表明,MWCNTs和GNS高的长径比和大的比表面积使得 PPy的电导率和热稳定性能显著提高。当单一填料含量都为20 wt%时,MWCNTs/PPy和 GNS/PPy导电复合材料的电导率分别达到11.1和1.33S/cm,比纯PPy的电导率分别增加了84.4倍和9.2倍。当MWCNTs与GNS的含量比为3:1,填料的总含量力5wt%时, GNS-MWCNTs/PPy导电复合材料的电导率达到0.91 S/cm,比纯PPy的电导率增加了6倍。当填料含量都为5 wt%时,MWCNTs/PPy、GNS/PPy和GNS-MWCNTs/PPy( MWCNTs:GNS=3:1)导电复合材料在600℃时的重量剩余量比纯PPy在600℃时的重量剩余量分别增加了11.3倍、4.6倍和8.1倍。