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1、第39卷第2期塑料工業(yè)CHINAPLASTICSINDUSTRY·63·2011年2月MWNTs／HDPE復(fù)合材料的結(jié)晶行為研究術(shù)李博，季鐵正，李佳，丁陽(西北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系，陜西西安710129)摘要：采用超聲分散溶液混合法制備出多壁碳納米管(MWNTs)／高密度聚乙烯(HDPE)復(fù)合材料。通過場發(fā)射電鏡觀察了MWNTs在HDPE基體中的分散，采用x射線衍射(XRD)分析和差示掃描量熱(DSC)分析研究了含碳納米管的高密度聚乙烯的晶態(tài)結(jié)構(gòu)和結(jié)晶行為，并利用Avrami方程描述了復(fù)合材料的等溫結(jié)晶動力學(xué)。結(jié)果表明，MWNTs可以較好地分散在HDPE基體中并且作為一
2、種有效的成核劑，用量較少(1％)和直徑較大(60～100nn1)的MWNTs成核效果更明顯；它們并沒有改變HDPE的晶型；隨著MWNTs含量的增加和溫度的升高，MWNTs／HDPE復(fù)合材料中HDPE主要是通過異相成核以球晶生長方式結(jié)晶的。關(guān)鍵詞：多壁碳納米管；高密度聚乙烯；結(jié)晶動力學(xué)；成核劑中圖分類號：TQ325．12文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1005—5770(2011)02—0063—05InvestigationofCrystallizationBehaviorofMWNTs／HDPECompositeLIBo，JITie—zheng，LIJia，DINGYang(De
3、partmentofAppliedChemistry，SchoolofScience，NorthwesternPolytechnicUniversity，Xian710129，China)Abstract：MWNTs／HDPEcompositeswerepreparedbysolutionblendingandultrasonicdispersion．FESEMmicrographshowedthedispersionofMWNTsinHDPEmatrix．Thecrystallinestructureandthecrys—tallizationbehavioroftheM
4、WNTs／HDPEcompositewereanalyzedbyXRDandDSC．Isothermalcrystalliza—tionkineticsofthecompositewasdescribedbyAvramiequation．TheresultsdemonstratedthatMWNTscouldwelldistributeinHDPEandserveaseffectivenucleatingagents；MWNTswiththelesscontent(1wt％)andthelargerdiameter(60～100nm)hadmoreremarkableeff
5、ectonnucleation；TheydidnotchangetheHDPEcrystalform；WiththeincreaseofMWNTscontentandtemperature，HDPEinthecompositegrewintocrystalsinapatternofspherulitethroughheterogeneousnucleation．Keywords：MWNTs；HDPE；CrystallizationKinetics；NucleatingAgent碳納米管(CNTs)具有良好的電學(xué)、熱學(xué)和磁性、導(dǎo)電導(dǎo)熱性、耐熱耐磨性等性能有著重要的影學(xué)性能，常
6、用作復(fù)合材料的添加體，可大幅度提高聚響。但是目前研究CNTs對聚合物熱力學(xué)性能影響的合物材料的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、電磁屏蔽性能和光電子文獻(xiàn)卻較少。發(fā)射性能；低壓法制備的HDPE具有優(yōu)異的耐寒因此，本文以上述方法制備出四種MWNTs(多性和耐摩擦性。因而CNTs／HDPE復(fù)合材料可以作為壁碳納米管)與HDPE的復(fù)合材料，系統(tǒng)地研究了傳統(tǒng)導(dǎo)電導(dǎo)熱材料的良好替代品。然而傳統(tǒng)中常用的MWNTs對HDPE結(jié)晶行為的影響，旨在為MWNTs／分散方法，比如：溶液法、熔融共混、對CNTs表面HDPE復(fù)合材料功能性的機(jī)理研究提供理論指導(dǎo)。進(jìn)行化學(xué)修飾等』，要么工藝復(fù)雜，要么不能使1實驗部分CNT
7、s均勻分散于HDPE中，要么會在體系中引入其1．1主要原料他雜質(zhì)，因而影響復(fù)合材料的應(yīng)用。HDPE：Lupolen5261z，化學(xué)純，德國BASF公采用溶液混合、超聲分散的方法，可以制備出一司；MWNTs：化學(xué)純，深圳納米港有限公司(型號種能夠使CNTs分散均勻且與HDPE有著良好結(jié)合的規(guī)格如表1所示)；1，2一鄰二氯苯(DCB)：分析復(fù)合材料。然而在后續(xù)的實驗過程中，我們發(fā)現(xiàn)該復(fù)純，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所。合材料的結(jié)晶性能和結(jié)晶形態(tài)對其強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定1．2主要儀器設(shè)備教育部留學(xué)歸國人員科研啟動基金作者簡介：李博
