GO/MWCNT-COOH/PET复合材料的制备与性能

• 作者: 于文广 张先叶 张兴祥 高雪峰
• 来源期刊: 天津工业大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 氧化石墨烯(GO) 碳纳米管 聚对苯二甲酸乙二酯(PET) 复合材料 熔融共混
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 纤维新材料
• 页码范围: 1-8
• 页数: 8页
• 分类号: TB332
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1671-024x.2020.06.001

摘要

为了改善聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的性能,在超声法制备径向尺寸为亚微米级的氧化石墨烯(GO)基础上,熔融共混制备了GO/羧基化多壁碳纳米管(MWCNT-COOH)/聚对苯二甲酸乙二酯(PET)(GO/MWCNT-COOH/PET)复合材料,并通过注塑机注塑成型;利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)、电子万能试验机及热变形温度测定仪等仪器对复合材料的结构与性能进行了表征,探究了GO、MWCNT-COOH在总含量(质量分数)为0.05％条件下,GO与MWCNT-COOH的添加量的比值对于GO/MWCNT-COOH/PET复合材料的结晶性能、热学性能及力学性能等的影响.结果表明:加入GO与MWCNT-COOH的杂化材料后,复合材料的晶型结构并未发生改变,但能提高复合材料的结晶度、结晶温度和热变形温度,且保持复合材料的热稳定性不变;并能有效提高复合材料的力学性能,提高效果随杂化材料比值的不断变化,纯PET的拉伸强度是54.8 MPa,拉伸模量是3028 MPa,弯曲强度是80.7 MPa;当GO与MWCNT-COOH的比例为2:3时,复合材料的力学性能最佳,此时拉伸强度、弯曲强度分别为81.0 MPa、119.2 MPa,与纯PET相比,分别提升了47.8％与47.7％;复合材料的拉伸模量在GO与MWCNT-COOH的比值为3:2时,达到最大为3882 MPa,比纯PET提高了28.2％.可见少量GO和MWCNT-COOH显著改善了PET的力学性能.