液晶聚合物接枝碳纳米管的制备及性能研究

屈友方

中国海洋大学

摘要：

液晶高分子(LCP)的用途越来越广泛，但是自身有其缺陷，如熔点高、流动性不好、不易成型加工等，要使液晶材料的性能更加优越就需对液晶高分子进行改性处理。目前采用碳纳米管(CNT)对液晶进行改性是研究人员关注的焦点。本文分别研究了两种碳纳米管/液晶高分子复合材料，并对改性后碳纳米管在液晶中的分散排列以及复合材料的性能进行了分析。　　首先合成了一种侧链型液晶单体，通过原位聚合反应将不同含量的碳纳米管接枝液晶单体，再使液晶单体本身的双键打开，聚合生成高分子材料，并采用偏光显微镜(POM)、扫描电子显微镜(SEM)、差式扫描量热仪(DSC)等考察了碳纳米管的分散排列情况以及复合材料的性能，测试结果显示添加一定量的CNT之后，熔融温度没有发生明显的变化趋势，因此对液晶聚合物的转变温度没有明显的影响，清亮点和液晶区间都略有升高，这说明CNT的引入没有破坏液晶聚合物的液晶性，反而会改善液晶区间。少量的碳纳米管能够较好的分散在聚合物基体中，并且能够提高复合材料的热性能和熔融转变温度，液晶性能得到改善。　　接下来合成了一种主链型液晶单体，采用原位聚合法合成了不同含量的碳纳米管/液晶复合材料，并通过红外光谱(FT-IR)确定了复合材料的分子结构，偏光显微镜(POM)、差式扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)等观察碳纳米管在液晶基体中的分散及复合材料的性能。测试结果显示CNT没有影响液晶的热稳定性能，DSC和POM都显示随着CNT含量的增加，熔融温度出现了先升高后降低的趋势，液晶区间由于熔融温度的变化而发生了明显的变化，出现了先降低而后增加的趋势。一定量的碳纳米管可以在液晶中分散良好，并且可以看出沿一定的方向排列，碳纳米管没有明显影响液晶复合材料的性能。

关键词：高分子复合材料;液晶聚合物;碳纳米管;制备工艺;性能表征

授予单位：中国海洋大学

授予学位：硕士

学科专业：化学工程

导师姓名：单宝田

学位年度：2015

语种：中文

分类号：TB324

页数：58

在线出版日期：2016-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）