从纳米尺度到宏观尺度的硫改性氧化碳纳米管在烯丁烯复合物的表征

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物化学 聚合物化学
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 在中碳纳米管 (CNT) 的均分散对于它们的应用潜力至关重要.
• 由于范德瓦尔斯力,CNTs倾向于聚集,阻碍了有效的增强.
• 用表面修改策略来改善CNT分散和填充剂-矩阵相互作用.

研究的目的:

• 为了研究表面修改对乙烯 (SBR) 矩阵中CNT分散的作用.
• 为了描述纳米尺度形态和界面层厚度.
• 评估修改对宏观性质的影响,如佩恩效应,火山化和机械性能.

主要方法:

• 使用热氧化-硫处理和化学氧化 (酸处理) 来改变CNT的表面.
• 使用原子力显微镜 (AFM) 进行纳米尺度表征,以评估形态,分散和界面层厚度.
• 评估宏观性质,包括佩恩效应,火山化动力学和机械测试.

主要成果:

• 热氧化硫处理导致了显著改善的CNT分散和更厚的界面层,表明更强的填充剂-相互作用.
• 化学氧化导致了较高的CNT聚合,并减少了强化作用,这是由于干扰加速器的酸残留造成的.
• AFM分析证实,使用热氧化硫方法增强了分散和界面特性.

结论:

• 为了在SBR中实现均分散,CNTs的表面修改是必不可少的.
• 与化学氧化相比,热氧化硫处理是一种优越的方法,可以增强CNT分散和填充剂-相互作用.
• 改善的分散和界面相互作用与CNT-复合材料的增强机械性能直接相关.