可聚合分散剂辅助的碳纳米管的原位聚合及性能研究

实现碳纳米管(CNTs)在聚合物体系中稳定、均匀分散是制备功能纳米复合材料一个极具挑战性的课题。本项目的基本思想是在尽量不破坏CNTs结构的前提下，设计合成含有可聚合官能团的分散剂，实现分散CNTs及与聚合物单体共聚的双重功能，以制备CNTs/聚合物复合材料。分散剂由于参与了CNTs分散和聚合，因而不会因分散剂的引入而降低聚合物自身性能，有利于实现碳纳米管在聚合物中均匀、稳定的分散。我们将着重研究可聚合分散剂对碳纳米管在原位聚合过程中的分散稳定性和均匀性的影响，获得优化的分散剂结构及聚合条件。在此基础上，研究此复合体系的力学及电学性质，为制备多功能的CNTs/聚合物复合材料开辟新的思路。

碳纳米管作为力学和导电增强材料广泛地应用在聚合物复合材料中，从而在力学增强、电磁屏蔽、抗静电、智能材料等诸多领域有着广泛的应用前景。实现碳纳米管在聚合物体系中的稳定均匀分散是制备功能纳米复合材料一个极具挑战性的课题。本项目设计合成含有可聚合官能团的分散剂，利用其分散碳纳米管，同时通过可聚合分散剂与聚合单体的原位共聚将碳纳米管分散到聚合物体系中，制备CNT/可聚合分散剂/聚合物复合材料，实现了碳纳米管在聚合物中稳定且高浓度的均匀分散，并研究了碳纳米管/可聚合表面活性剂/聚甲基丙烯酸甲酯三元复合体系的力学及电学性质。此外，利用分子间相互作用力如范德华力和共轭相互作用,我们也通过凝胶干燥法和溶液沉积法分别制备了碳管/表面活性剂/琼脂糖以及碳管/共轭聚合物复合薄膜，研究了其作为电化学界面材料以及场效应晶体管方面的应用。本项目的实施为制备多功能的CNTs/聚合物复合材料开辟新的思路。