1. 研究目的与意义
研究目的:通过以纳米纤维素为分散剂将碳纳米管均匀分散在天然橡胶中制备成电导率高,力学性能优异的3D分层多尺度结构纳米纤维素@碳纳米管/天然橡胶复合材料。
研究意义:当前,以天然橡胶为基质制备导电复合材料在抗静电、电磁屏蔽、压敏传感器以及过流和过热保护等领域被广泛研究。通常通过添加一些导电填料如:石墨烯、碳黑、碳纳米管以及金属纳米粒子等与天然橡胶混合制备成导电复合材料。然而,由于这些填料在基质中不能均匀分散,因而导致复合材料具有较低的逾渗阀值。纳米纤维素既具有对聚合物增强的功能,而且也有分散另一种纳米粒子的功效,在本研究中,纳米纤维素既作为增强剂,又具有对碳纳米管的分散性,因而可使导电天然橡胶具有较高的逾渗阀值,而且力学和热稳性也被改善。
2. 国内外研究现状分析
国内研究概况:
1、韩炜等以十六烷基三甲基溴化铵为插层剂,用球磨法对蛭石进行了快速有机插层,用熔融共混法制备出纳米有机蛭石/天然橡胶复合材料。研究表明,复合材料拉伸强度、扯断伸长率、300%定伸强度、邵氏a硬度、撕裂强度得到明显的改善,复合材料的模量具有明显的提高,天然橡胶的综合性能具有较明显的改善作用。
2、张岩梅等研究了多元醇品种对白炭黑填充nr硫化胶性能的影响。结果表明,多元醇能促进白炭黑填充nr胶料硫化;二甘醇的性能最高,硫化速度最快,物理性能最优。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:以纳米纤维素为分散剂,将多壁碳纳米管均匀分散在纳米纤维素悬浮液中形成稳定的纳米纤维素@碳纳米管悬浮液,并获得最大的碳纳米管质量分数;再将获得的纳米纤维素@碳纳米管悬浮液按比例加入天然橡胶中,制备成具有高逾渗阀值的3d分层多尺度结构符合材料。
研究计划:
2016.01~2016.02收集整理国内外相关文献资料
4. 研究创新点
① 以竹材为原料制备纳米纤维素的制备工艺:
通过对从竹材中的纤维素采取酸解联合超声的方法制备纳米纤维素
② 纳米纤维素对碳纳米管的分散工艺:
