功能三维石墨烯-多壁碳纳米管/热塑性聚氨酯复合材料的制备及性能

来源期刊：复合材料学报2020年第2期

论文作者：赵梁成 李斌 武思蕊 李仲明 李覃

文章页码：242 - 251

关键词：多壁碳纳米管;氧化石墨烯;热塑性聚氨酯;导电性;热稳定性;力学性能;

摘    要：采用水热还原法将羧基化多壁碳纳米管（MWCNTs—COOH）接枝到氧化石墨烯（GO）上,经冷冻干燥得到三维石墨烯-多壁碳纳米管气凝胶（GA-MWCNTs）,再以热塑性聚氨酯（TPU）为填充体,通过真空浸渍法制得三维石墨烯-多壁碳纳米管/热塑性聚氨酯（GA-MWCNTs/TPU）复合材料。借助FTIR、 Raman、 XPS、 TEM、 SEM,对GA-MWCNTs的化学结构、微观形貌进行表征,并通过TGA-DSC、电阻测量仪和力学试验机,分析MWCNTs—COOH质量分数对GA-MWCNTs/TPU复合材料性能的影响。结果表明:MWCNTs—COOH在GO片层间起到交联和支撑作用,形成了蜂窝状三维网络结构,其孔径约为1.2 mm;当MWCNTs—COOH质量分数（以120 mg GO为基准）为10wt%时, GA-MWCNTs/TPU复合材料的导电性、热稳定性、力学性能均得到改善,相比于GA/TPU,体积电阻率降低了63.0%、热分解温度提高了7℃、 30%应变下的应力提高了8.2%。