聚合物/碳纳米管复合体系的界面分子设计及实验研究

为获取高性能化和多功能性兼备的聚合物/碳纳米管复合材料，实现碳纳米管在基体树脂中的均匀分散和提高二者间的界面粘合是不可回避的主要挑战。为此，本研究拟采取"自下而上"的研究思路，利用双官能芘化物的偶联作用（一端的芘单元通过π－π作用牢固地吸附在碳纳米管管壁上，另一端的官能基团或高分子长链与基体树脂化学键合或相似相容）对复合体系进行有针对性的"界面分子设计"。并以热固性的环氧树脂和热塑性的聚苯乙烯为例具体化了这一研究思路。一方面设计、合成一系列双官能芘化物，并通过其与基体树脂相互作用机理的研究对之进行优化，一方面将优化的芘化物引入复合体系中研究其对界面形态及复合材料性能的影响。在解决碳纳米管于选定基体树脂中均匀分散和界面粘合问题并实现相应复合材料高性能化和多功能性的同时，深化"界面分子设计"概念在复合材料制备过程中重要性的理解和认识，为制备性能优异的其它聚合物/碳纳米管复合材料建立一个方法论。