CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS
研究与开发合?成?树?脂?及?塑?料?，?2013，?30（2）：?
13PVC/碳纳米管复合材料的制备
王?俊1，何?璟2，刘?凯2，费?彬2，郭雪晴2，朱?敏2，王?华2
?（1.?合肥工业大学化学化工学院，安徽省合肥市?230009；2.?合肥杰事杰新材料有限公司，安徽省合肥市?230601）摘?要：?采用原子转移自由基聚合（ATRP）在多壁碳纳米管（MWNTs）表面接枝聚丙烯酸丁酯（PBA）得到MWNTs-PBA，并以此对聚氯乙烯（PVC ）改性，采用熔融共混法制备了PVC/MWNTs-PBA复合材料。傅里叶变换红外光谱分析及透射电子显微镜观察结果表明：采用?ATRP?法成功地将?PBA?接枝到MWNTs的表面。接枝了聚合物的碳纳米管可以提高复合材料的结晶温度（5?o C?左右）、耐热温度（20?o C?左右）；复合材料的流变性能、导电性能也同时得以提高。
关键词：?聚氯乙烯?多壁碳纳米管?原子转移自由基聚合?复合材料
中图分类号：?TQ?328 文献标识码：?B 文章编号：?1002-1396（2013）02-0013-04
收稿日期：?2012-09-30。
修回日期：?2012-12-28。
作者简介：?王俊，1986年生，硕士，2010
年毕业于合肥工业大学高分子材料学专业，现从事高分子流变学研究。
联系电话：（021）54743275；E-mail：?
wa 869@https://www.doczj.com/doc/f2574501.html,。近年来，聚合物基碳纳米管复合材料已经成为研究热点[1-2]。通常，大批量生产的碳纳米管存在很多缺陷，分散性也不好。为改善其表面结构，一般采用表面修饰的方法赋予其新的功能[3-4]。聚氯乙烯（PVC）是一种重要的热塑性塑料，应用领域广泛。然而，PVC的加工性能、热稳定性和抗冲击性能均较差，使其应用受到限制。近年来，对PVC的相关改性得到了广泛关注。目前常用的方法是采用弹性体增韧PVC，可是在韧性提高的同时，材料的拉伸强度、耐热性随之下降，而且加工流动性能变差。本工作采用原子转移自由基聚合（ATRP）的方法在多壁碳纳米管（MWNTs）表面接枝聚丙烯酸丁酯（PBA），然后将接枝的MWNTs与PVC熔融共混制成纳米复合材料，研究了复合材料的性能。1 实验部分1.1 主要原料
MWNTs，纯度96%，直径10?nm，北京德科岛金科技有限公司生产。PVC，F 401，中国石化扬子石油化工有限公司生产。丙烯酸丁酯（BA），
分析纯，使用前先去除其中的阻聚剂；二氯亚砜（SOCl 2），分析纯，采用常压蒸馏；乙二醇，先除水，再采用减压蒸馏处理；二氯甲烷；N ，N -二甲基甲酰胺（DMF）；四氢呋喃（THF）；4-二氨甲基吡啶（DMAP）；五甲基二乙烯三胺；溴化亚铜（CuBr ）:均为市售。 1.2 仪器与设备
MAGNA-IR 750型傅里叶变换红外光谱仪，美国Nicolet公司生产。HT 7700型透射电子显微镜，日本日立公司生产。XSS-300型转矩流变仪，上海科创有限公司生产。SWB-300型维卡软化温度测定仪，上海思尔达科学仪器有限公司。EST 991型电阻率测定仪，北京时代新维有限公司生产。1.3 复合材料的制备
1.3.1?MWNTs表面接枝PBA 将MWNTs加入到发烟硝酸中，再滴加几滴浓硫酸，超声分散30?min后在120?℃?时回流24?h，将反应产物用蒸馏水反复洗涤至中性，放入真
空干燥箱中于80?℃?干燥24?h?后可得MWNT—
COOH；将过量的SOCl
2加入MWNTs—COOH中超声30?min，在90?℃回流24?h，反应结束后减压蒸
馏产物中剩余的SOCl 2，得到MWNTs—COCl；再
将过量的乙二醇与MWNTs—COCl混合超声分散30?min，在120?℃?回流48?h，将反应产物用无水乙醇洗涤数次后真空干燥，得到MWNTs-OH；将MWNTs-OH、三乙胺及DMAP溶于二氯甲烷中超