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碳纳米管/聚合物纳米复合材料较单纯的聚合物材料,具有独特的物理、化学性能,具有极高的科学研究价值和应用潜力。目前影响碳纳米管/聚合物复合材料应用的主要原因有两个:1.碳纳米管管间存在较强的范德华力,在溶剂或聚合物基底材料中的分散性能差;2.碳纳米管与聚合物之间作用力差,在一定程度上阻碍了性能的有效传递。基于以上两个问题,本文做了以下几方面的研究。1.纳米聚苯乙烯/多壁碳纳米管复合材料的制备通过原位悬浮聚合的方法,以过氧化苯甲酰(BPO)做引发剂,分别以明胶和苯乙烯-马来酸酐共聚物做分散剂制备了聚苯乙烯/多壁碳纳米管复合材料,讨论了分散剂及多壁碳纳米管分散相对制备纳米复合材料的影响。用苯乙烯-马来酸酐共聚物做分散剂,多壁碳纳米管分散在水相中的方法制备得到了纳米聚苯乙烯/多壁碳纳米管复合材料,通过HRTEM,FESEM分析,多壁碳纳米管上包覆有1~3 nm的聚苯乙烯膜,并分布有半径从几十纳米到几百纳米不等的聚苯乙烯球。2.接枝聚苯乙烯/多壁碳纳米管纳米复合材料合成机理研究通过FTIR, Raman对BPO处理过的多壁碳纳米管进行分析,发现反应引发剂过氧化苯甲酰(BPO)在75℃时分解产生活性很高的自由基,自由基能够进攻多壁碳纳米管表面,使π键打开,发生加成反应,生成含有多壁碳纳米管的新自由基。通过FTIR, Raman,XPS, TGA对复合材料进行分析,在原位悬浮聚合制备接枝聚苯乙烯/多壁碳纳米管纳米复合材料的过程中,含有多壁碳纳米管的新自由基引发反应,生成接枝聚苯乙烯/多壁碳纳米管纳米复合材料;传统的苯基自由基和苯甲氧基自由基引发反应,生成纯聚苯乙烯,不与多壁碳纳米管形成接枝,仅在反应中产生缠绕和包覆等物理作用。3.接枝聚苯乙烯/多壁碳纳米管纳米复合材料性能研究接枝聚苯乙烯/多壁碳纳米管纳米复合材料的热稳定性较纯态聚苯乙烯有了一定程度的提高,这是由于多壁碳纳米管的导热性良好,在受热过程中能够将一部分复合材料所受热量迅速散失掉,从而使复合材料的热分解初始温度升高。接枝聚苯乙烯/多壁碳纳米管纳米复合材料在聚苯乙烯溶剂和非聚苯乙烯溶剂中均表现出良好的分散性及稳定性。