溶液共混制备多壁碳纳米管-液晶聚合物复合材料的研究

碳纳米管的特性及其高性能的复合材料综述摘要作为一种具有较强力学性能的材料，碳纳米管自诞生以来就受到了广泛关注，并且从以往的实践经验上来看，碳纳米管是非常理想的制备符合材料的形式。

在本文的研究当中，主要立足于这一领域进行分析，提出了碳纳米管本身所具备的特性，以及这种材料在实践过程当中的优越性，进而提出应用策略，希望能够在一定程度上起到借鉴作用。

关键词碳纳米管；复合材料；复合镀迄今为止，碳纳米管材料已经在诸多领域当中得以运用，并且取得了比较显著的成果，其中包括电极材料、符合材料、催化剂载体等诸多方面。

在应用过程当中，碳纳米管的优异性能能够使其在符合材料当中起到较强的作用。

本文研究的侧重点在于碳纳米管的制备和复合材料的应用方面，提出了碳纳米管的特性及其高性能的复合材料。

1 碳纳米管的结构及其性能从结构上来看，碳纳米管具有石墨层状的结构，其中包括单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。

组成纳米碳管的C-C共价键是自然界当中具有稳定特征的化学键，无论在理论计算还是实践当中，都能够看出来，碳纳米管具有非常强的韧性。

在制备过程当中，碳纳米管主要涉及的电弧放电、催化热解和激光蒸发等。

具体来讲，在电弧放电当中，主要制备单壁碳纳米管，但是其中具有一定的弊端，比如产率非常低，但是成本却很高；而催化热解法当中所表现出来的是设备简单和生长速度较快等特点，一般在现代工程的批量化生产过程当中，会用到这种方法。

在当前应用领域，高强度的微米级碳纤维复合材料有着非常广阔的应用前景和较好的应用效果。

但是当前我国在这一领域所取得的进展依旧比较滞后，要想在强度上取得新的突破，必须要有效减少碳纤维的直径，提高纵横比。

碳纳米管是比较典型的纳米材料，纵横比非常可观。

更为重要的是，从长度上来讲，纳米管对于复合材料的加工性能并没有非常明显的不良影响，使用这一材料能够有效聚合复合材料，改变传统加工当中的一些问题，增强复合材料的导电性能。

再加上纳米管当中所具备的结构优势，使得聚合物电导率提升的同时也不容易被改变性能[1]。

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基础知识
1.1多壁碳纳米管
石墨电弧法 制备方法
催化热解法
基体法
喷淋法
激光蒸发法 等
பைடு நூலகம்
流动催化法
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基础知识
1.2催化热解法
• 催化热解法（化学气相沉积法）：是以易分解的有机 物、含碳单质或化合物为碳源。在500-1200℃温度 范围内在过渡金属元素催化剂的作用下，使碳源分解 产生碳原子。
特点：催化热解法成本低、产量高、实验条件易于 控制，通过控制催化剂的模式可以得到定向阵列的 多壁碳纳米管，是最有希望实现大量制备高质量多 壁纳米管的方法。 影响因素：催化剂的种类、热解温度、反应气体、 反应时间等
15 液相腐蚀法、气体氧化法、甲烷化法、高温退火法、化学改性法等
基础知识
1.2多壁碳纳米管的应用
场发射
催化剂 材料 储氢材 料
多壁碳 纳米管
复合增 强材料 特殊吸 附材料 分子电 子器件
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文献讲解
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文献讲解
2.1本次实验的创新点
Cr2 − xFexO3的固溶体广泛互溶，具有良好的分
散性，并且首次使用Cr2 − xFexO3的固溶体作为
还原催化剂和刻蚀非晶 碳
碳源气体
反应气体
H2
辅助气体
Ar N2
保护催化剂及碳纳米管 不被氧化，同时也起到 载气的作用 8
基础知识
1.2催化热解法-基体法
基体法是用石墨或陶瓷作基体，将催化剂附着于此基 体上，以这些催化剂颗粒作“种子”，高温下通入含 碳气体使之分解并在催化剂颗粒上形成纳米碳管。
特点：可制备纯 度较高的碳纳米 管，但是超细催 化剂的制备非常 困难，且不易在 基体上喷洒均匀， 产量不高，难以 工业化生产。

多壁碳纳米管在水溶液中的分散性研究作者：张宝明来源：《科技视界》 2014年第36期张宝明（盐城工业职业技术学院，江苏盐城 224005）【摘要】碳纳米管以其卓越的性能及其光明的应用前景而受到科学界的广泛关注。

然而，碳纳米管在水溶液及有机溶剂中的团聚问题限制了碳管的大规模应用。

笔者选用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）、十二烷基磺酸钠（SBS）三种常用表面活性剂来提高多壁碳纳米管(MWNT)在水溶液中的分散性，并通过离心沉降、紫外光谱、粒径分析等方法对分散效果进行测量与分析，找出最佳的表面活性剂及其最合理用量。

【关键词】多壁碳纳米管；水溶液；分散；表面活性剂0 引言碳纳米管（CNT）具有很多优异的性能，如物理性能、热力学性能、光学性能、电学性能等[1-3]，碳纳米管复合材料的研究也成为近年来的热点。

然而，碳纳米管有极大的比表面积和很高的表面能，在水溶液和有机溶剂中的分散性很差，在加工过程中极易发生团聚，极大的限制了碳纳米管的大规模应用。

目前，增强碳纳米管分散性的方法主要有化学改性与物理改性两种。

化学改性法主要用混酸将羧基、羟基等官能团连到碳管表面，利用这些活性基团来提高碳管的亲水性和亲油性。

物理改性法主要用表面活性剂例如配合物或嵌段共聚物[4-5]对碳管进行改性，让表面活性剂分子包裹住碳管，从而提高碳管在溶液中的溶解性。

与化学改性相比，物理改性不会破坏碳管结构与性能，也更加简便易行。

1 实验１．１材料多壁碳纳米管（MWNT），纯度>95%，碳管长度10-20 nm，深圳纳米港；浓硫酸（H2SO4），分析纯，上海试剂四厂；浓硝酸（HNO3），分析纯，上海试剂四厂；聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，K30，固性物含量>95%，国药集团；十二烷基苯磺酸钠（SDBS)，含量>90%，国药集团；十二烷基硫酸钠（SDS)，活性物>86%，国药集团。

1.2 碳纳米管/表面活性剂溶液的制备配置0.1wt%浓度的MWNT水溶液，分别加入与MWNT相同质量的表面活性剂PVP（K30）、SDBS、SDS。

第３７卷㊀第２期２０２２年２月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀C h i n e s e J o u r n a l o fL i q u i dC r y s t a l s a n dD i s p l a ys ㊀㊀㊀㊀㊀V o l ．３７㊀N o ．２㊀F e b ．２０２２㊀㊀收稿日期:２０２１Ｇ１１Ｇ２２;修订日期:２０２１Ｇ１２Ｇ２０．㊀㊀基金项目:国家自然科学基金(N o ．２１９７１０３７,N o ．５１９０３０４８,N o ．５２１７３１０９)S u p p o r t e db y Na t i o n a lN a t u r a l S c i e n c eF o u n d a t i o no fC h i n a (N o ．２１９７１０３７,N o ．５１９０３０４８,N o ．５２１７３１０９)㊀㊀∗通信联系人,E Ｇm a i l :y a n g h ＠s e u ．e d u ．c n ;w a n gm＠s e u ．e d u ．c n 文章编号:１００７Ｇ２７８０(２０２２)０２Ｇ０２４１Ｇ０９碳纳米管/液晶弹性体复合材料的力学性能侯㊀燚,胡文婷,王㊀猛∗,杨㊀洪∗(东南大学化学化工学院,江苏南京２１１１８９)摘要:近年来,碳纳米管/液晶弹性体复合材料凭借其稳定高效的光热性能,成为目前刺激Ｇ响应液晶弹性体领域的一个重要研究方向,但目前研究者大多重点关注其光响应行为及使用场景,并未系统研究碳纳米管对液晶弹性体材料力学性能的影响.本文通过物理掺杂的方法制备了不同质量分数的碳纳米管/液晶弹性体复合材料,并利用傅里叶红外光谱㊁差示扫描量热仪㊁广角X 射线衍射仪㊁动态热机械分析仪等对制备的复合材料进行热学㊁液晶性质和力学性能的表征及分析.实验结果表明,碳纳米管的掺杂量对复合材料的力学性能有明显影响,其中掺杂质量分数８％的单壁碳纳米管的液晶弹性体复合材料的力学性能最为优异.在３０ħ时,断裂强度为５．６２M P a ,断裂伸长率为１８２％;在８５ħ(清亮点温度之上)时,其断裂强度为１．６２M P a ,断裂伸长率为８９％.相对于纯液晶弹性体薄膜材料而言,质量分数８％碳纳米管的液晶弹性体复合材料的断裂强度接近纯液晶弹性体薄膜的３倍,且可以实现最大收缩率为４５％的可逆伸缩形变,在人造肌肉㊁软体机器人等智能材料领域表现出有良好的应用前景.关㊀键㊀词:液晶弹性体;碳纳米管;力学性能;复合材料;可逆形变中图分类号:O ７５３＋．２;T B ３８１㊀㊀文献标识码:A㊀㊀d o i :１０．３７１８８/C J L C D．２０２１Ｇ０２９５M e c h a n i c a l p r o p e r t y of c a r b o n n a n o t u b e /l i q u i d c r y s t a l e l a s t o m e r c o m po s i t em a t e r i a l s HO U Y i ,HU W e n Ｇt i n g ,WA N G M e n g ∗,Y A N G H o n g∗(S c h o o l o f C h e m i s t r y a n dC h e m i c a lE n g i n e e r i n g ,S o u t h e a s tU n i v e r s i t y ,N a n j i n g ２１１１８９,C h i n a )A b s t r a c t :I nr e c e n t y e a r s ,c a r b o nn a n o t u b e /l i q u i dc r y s t a l e l a s t o m e r (C N T ＧL C E )c o m po s i t em a t e r i a l sh a v e r e c e i v e d l o t s o f s c i e n t i f i c a t t e n t i o n i n t h e f i e l d o f s t i m u l i Ｇr e s p o n s i v e L C E s ,d u e t o t h e s t a b l e a n d e f f i c i e n t p h o Ｇt o t h e r m a l c o n v e r s i o n p r o p e r t i e s ．H o w e v e r ,m o s t r e s e a r c h e r s f o c u s e d t h e i r a t t e n t i o n o n t h e s t i m u l i Ｇr e s po n s i v e b e h a v i o r a n d a p p l i c a t i o n s c e n a r i o s ,b u t i g n o r e d t h e i n v e s t i g a t i o n o f t h e e f f e c t o f C N T s i n f l u e n c i n g o n t h em e Ｇc h a n i c a l p r o p e r t i e s o f t h e L C Em a t e r i a l s ．H e r e i n ,a s e r i e s o f C N T s i n c o r p o r a t e dL C E c o m p o s i t e f i l m s a r e pr e Ｇp a r e d ,a n d f u r t h e r c h a r a c t e r i z e d a n d a n a l y z e d b y F o u r i e r i n f r a r e d s p e c t r o s c o p y ,d i f f e r e n t i a l s c a n n i n g c a l o r i m e Ｇt e r ,w i d e Ｇa n g l eX Ｇr a y d i f f r a c t o m e t e r a n d d y n a m i c t h e r m o Ｇm e c h a n i c a l a n a l y z e r t o e x p l o r e t h e t h e r m a l ,m e s o Ｇm o r p h i c a n d m e c h a n i c a l p r o p e r t i e so f t h ec o m p o s i t e f i l m s ．T h ee x p e r i m e n t a l r e s u l t ss h o wt h a t t h ed o p i n ga m o u n t o f C N T s m a r k e d l y i n f l u e n c e s t h em e c h a n i c a l p r o p e r t i e s o f t h e s e p r e p a r e dC N T ＧL C E c o m po s i t em a t e Ｇr i a l s ．A m o n g t h e m ,t h e ８％(M a s s f r a c t i o n )C N T si n c o r p o r a t e dL C Ec o m po s i t e f i l me x h i b i t s t h eb e s tm e Ｇc h a n i c a l p r o p e r t i e s．A t３０ħ,t h eb r e a k i n g s t r e n g t ho f t h e c o m p o s i t e f i l mi s５．６２M P a,a nd t h eb re a k i n g e l o n g a t i o n i s１８２％．B e y o n d t h e c l e a r p o i n t t e m p e r a t u r e,t h e b r e a k i n g s t r e n g t hof t h e c o m p o s i t e f i l mi s１．６２M P a,a n d t h e e l o ng a t i o n a t b r e a k i s８９％．P a r t i c u l a r l y,th e b r e a ki n g s t r e n g t h o f t h i s８％C N T s i n c o r p o r a t e d L C E f i l m i s a l m o s t t h r e e t i m e s t h a t o f t h e p u r eL C E f i l m．B e s i d e s,t h eC N TＧL C E c o m p o s i t e f i l mc a n a c h i e v e a r e v e r s i b l e s h r i n k i n g d e f o r m a t i o nw i t h am a x i m u mc o n t r a c t i o n r a t e o f４５％,w h i c h e n d o w s t h i sm a t e r i a l w i t h a g o o d a p p l i c a t i o n p r o s p e c t i n t h e f i e l d o f i n t e l l i g e n tm a t e r i a l s,s u c h a s a r t i f i c i a lm u s c l e a n d s o f t r o b o t s,e t c．K e y w o r d s:l i q u i d c r y s t a l e l a s t o m e r;c a r b o nn a n o t u b e;m e c h a n i c a l p r o p e r t y;c o m p o s i t em a t e r i a l;r eＧv e r s i b l e d e f o r m a t i o n１㊀引㊀㊀言㊀㊀液晶弹性体(L i q u i d C r y s t a l E l a s t o m e r, L C E),是液晶聚合物经过适度交联后,可以在其液晶态或各向同性态表现出弹性的一类高分子材料[１Ｇ２].作为一类新型的智能材料,液晶弹性体结合了弹性体和液晶材料的弹性㊁各向异性等特点,具有独特的双向形状记忆功能[３Ｇ５].当受到外界条件(热㊁光㊁电㊁磁㊁p H㊁湿度等)刺激时,液晶弹性体的相态或分子结构会产生变化,进而改变液晶基元的排列顺序,导致整个材料本身发生一定的宏观形变(收缩㊁弯曲㊁扭曲等),当移除外界刺激后,液晶弹性体又可以恢复到初始状态.这种独特的双向形状记忆功能使得液晶弹性体在人造肌肉㊁软体机器人等智能仿生材料领域具有广阔的应用前景[６Ｇ１８].近年来,基于光热转换的光响应液晶弹性体逐渐引起科学家的兴趣.在液晶弹性体体系中掺杂光热转换试剂,在一定波长的光照射下,光能被光热转换试剂吸收后,一部分能量以光子的形式释放,另一部分则转变为热能,使液晶弹性体的温度提升到清亮点之上,完成液晶相到各向同性相的转变,从而实现液晶弹性体的光致形变[１９Ｇ２０].光热转换材料的种类较多,其中碳纳米管是一种由石墨烯卷成的管状材料,重量轻,六边形结构连接完美,具有优异的力学㊁电学和化学性能[２１Ｇ２３].碳纳米管作为一种光热转换材料,其主要优点在于稳定的光热性能,碳纳米管在受到激光长时间的辐射后,其依然可以保持较好的光热转换性能,所以碳纳米管/液晶弹性体复合材料是目前刺激Ｇ响应液晶弹性体领域的一个研究热点.G o n g和C h e n等[２４]报道了首例具有近红外光响应行为的碳纳米管/液晶弹性体复合材料,在较低的负载量(质量分数０．１％~０．２％)下,整个复合材料能够在近红外光照射下实现大幅度(s t r a i n~３０％)的可逆收缩形变.T e r e n t j e v 等[２５Ｇ２６]利用芘基修饰碳纳米管,极大地提高了碳纳米管在液晶弹性体基体中的溶解度,并制备了一种主链型碳纳米管/液晶弹性体复合材料,研究了其对近红外光的响应行为.Y a n g等[２７]利用两步交联法制备了一种碳纳米管/聚硅氧烷偶氮液晶弹性体复合材料,其在热/近红外光刺激下产生完全可逆的二维收缩/伸展形变,在紫外光照射下产生可逆的三维弯曲行为.目前关于碳纳米管/液晶弹性体复合材料的报道中,研究者大多重点关注液晶弹性体的光响应行为以及扩展液晶弹性体的形变模式及使用场景,但是并未进一步系统地研究碳纳米管对液晶弹性体材料力学性能的影响.液晶弹性体作为一种典型的双向形状记忆材料,虽然具有形变大㊁形变可逆等技术优点,在仿生器件㊁软机器人等领域有很好的应用前景,但是其研究一直停留在实验室层面,并未实现工业化应用,其中主要的原因之一就是液晶弹性体在形变过程中产生的应力太小,无法满足实际应用场景的力学性能需求.因此,研究如何提升液晶弹性体材料的力学性能,对液晶弹性体走向实际应用具有重要的科学意义.基于前人工作,本文通过在主链型液晶弹性体中掺杂单壁碳纳米管,制备出一系列不同质量分数的碳纳米管/液晶弹性体复合材料,并对其热学㊁可逆形变及力学性能等进行研究,总结了碳纳米管对液晶弹性体的力学性能的影响规律.２㊀实㊀㊀验２．１㊀原料和试剂１,４Ｇ双Ｇ[４Ｇ(３Ｇ丙烯酰氧基丙氧基)苯甲酰氧２４２㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３７卷㊀基]Ｇ２Ｇ甲基苯(R M２５７),购自石家庄斯迪亚诺精细化工有限公司.３,６Ｇ二氧杂Ｇ１,８Ｇ辛烷二硫醇(E D D E T)㊁季戊四醇四(３Ｇ巯基丙酸酯) (P E T M P),购自阿拉丁公司.单壁碳纳米管(C N T),购自江苏先丰纳米材料科技有限公司.二丙胺(D P A),购自T C I试剂有限公司.二氯甲烷(D C M)㊁正己烷(N H X),购自国药集团化学试剂有限公司.２．２㊀测试与表征傅里叶红外光谱仪(F TＧI R):美国热电公司N i c o l e t５７００型.将干燥后的样品与K B r研磨进行压片,分辨率优于０．１c m－１,波数范围为４０００~４００c m－１.差示扫描量热仪(D S C):美国T A公司D S CＧ２５型.在氮气氛围下,升温速率和降温速率为１０ħ/m i n,升降温范围为－５０~１１０ħ.广角X射线散射仪(WA X S):安东帕商贸有限公司S A X S p o i n t２．０型.对液晶弹性体薄膜进行１DＧWA X S和２DＧWA X S测试,铜靶X射线密封管,升温速率和降温速率为１０ħ/m i n,使用T CＧS t a g e控温台调节温度范围为３０~１１０ħ.扫描电子显微镜(S E M):美国赛默飞集团公司F E I I n s p e c tF５０型.动态热机械分析仪(D MA):美国T A公司D MAＧQ８００,使用拉伸夹具,拉伸速率为４mm/m i n,温度区间为３０~９０ħ.２．３㊀碳纳米管/液晶弹性体复合材料的制备液晶单体R M２５７㊁交联剂P E TM P㊁扩链剂E D D E T和催化剂D P A的分子结构式如图１(a)所示,碳纳米管/液晶弹性体复合材料的制备流程如图１(b)所示.称取３７６．８m g(０．６４mm o l)的R M２５７,１０７．６m g(０．５９mm o l)的E D D E T,１４．５m g(０．０３mm o l)的P E T M P和２６．３m g的单壁碳纳米管置于１０m L的菌种瓶中,加入２m L二氯甲烷后混合均匀,再向上述混合溶液中加入６．０μL二丙胺,然后超声５m i n分散均匀.将混合溶液倒入到聚四氟乙烯(P T F E)模具(长３c mˑ宽２c mˑ深１．５c m)中,超声充分除去气泡后再放置于４０ħ烘箱中反应１．５h以完成预交联反应.待冷却至室温后,从P T F E模具中小心取出预交联的液晶弹性体薄膜,裁剪成长条,将其拉伸至原始长度的２４０％,两端用胶带固定,放在４０ħ烘箱中继续反应１０h,得到碳纳米管/液晶弹性体(C N TＧL C E)复合材料.参照上述方法,通过改变单壁碳纳米管的投料量,分别制备了碳纳米管质量分数为０,５％,８％,１２％的碳纳米管/液晶弹性体复合材料.图１㊀(a)液晶单体R M２５７㊁扩链剂E D D E T㊁交联剂P E TM P及催化剂D P A的分子式;(b)碳纳米管/液晶弹性体复合材料的制备流程图.F i g．１㊀(a)M o l e c u l a rs t r u c t u r e so ft h eL C a c r y l a t em o n o m e r R M２５７,t h e c h a i n e x t e n d e rE D D E T,t h e c r o s s l i n k e r P E TM Pa n d t h e c a tＧa l y s tD P A;(b)S c h e m a t i c i l l u s t r a t i o no f p r eＧp a r i n g t h eC N TＧL C Ec o m p o s i t e f i l m．３㊀结果与讨论３．１㊀碳纳米管/液晶弹性体复合材料的红外谱图㊀㊀为了判断交联反应是否进行完全,我们对液晶单体R M２５７㊁交联剂P E T M P㊁扩链剂E DＧD E T㊁纯液晶弹性体以及质量分数为５％的碳纳米管/液晶弹性体复合材料样品进行了红外谱图表征.如图２所示,液晶单体R M２５７在１４０９c m－１处出现的吸收峰,为末端碳碳双键的特征峰;扩链剂E D D E T和交联剂P E T M P均在２５５８c m－１处出现巯基的特征峰,说明扩链剂E D D E T 和交联剂P E T M P均存在巯基.在纯液晶弹性体以及碳纳米管/液晶弹性体复合材料样品的红外谱图中,在１４０９c m－１和２５５８c m－１处的属于碳碳双键和巯基的特征峰均消失不见,表明体系中基于硫烯点击化学的交联反应已完全３４２第２期㊀㊀㊀㊀㊀侯㊀燚,等:碳纳米管/液晶弹性体复合材料的力学性能图２㊀液晶单体R M２５７㊁交联剂P E TM P㊁扩链剂E D D E T㊁纯液晶弹性体薄膜和质量分数５％的碳纳米管/液晶弹性体复合材料的红外谱图.F i g．２㊀F T I Rs p e c t r ao ft h eL C m o n o m e rR M２５７,t h ec r o s s l i n k e rP E TM P,t h ec h a i ne x t e n d e rE D D E T,t h e p u r e L C E f i l m a n d t h e５％C N T s i n c o r p o r a t e dL C Ec o m p o s i t e f i l m．进行.３．２㊀碳纳米管/液晶弹性体复合材料的表面㊀㊀为了观察不同质量分数的碳纳米管/液晶弹性体复合材料的表面微观结构,我们对液晶弹性体复合材料的表面进行了扫描电镜测试.图３(a)是纯液晶弹性体表面的S E M图,可以看出纯液晶弹性体表面平整光滑,没有明显的缺陷存在;从图３(b)和图３(c)可以看出,随着碳纳米管的加入,液晶弹性体复合材料表面的光滑程度降低,并出现一些褶皱现象,但是没有出现明显的碳纳米管团聚现象和缺陷,表明在掺杂量较少的情况下,碳纳米管均匀分布在液晶弹性体中,没有产生大的缺陷;图３(d)是质量分数１２％的碳纳米管/液晶弹性体复合材料的表面形貌图,可以发现随着碳纳米管质量分数的进一步增加,碳纳米管的局部分散性变差,开始出现团聚和相分离现象,导致液晶弹性体复合材料出现缺陷进而表面变得粗糙.３．３㊀碳纳米管/液晶弹性体复合材料的液晶性质㊀㊀采用D S C㊁１DＧWA X S和２DＧWA X S来系统研究了碳纳米管/液晶弹性体复合材料的热学及液晶性质,测试结果分别如图４㊁图５所示.图４(a)是未掺杂碳纳米管的液晶弹性体的D S C曲线,在升温过程中,纯液晶弹性体薄膜在－１ħ处图３㊀纯液晶弹性体(a)㊁质量分数５％(b)㊁质量分数８％(c)和质量分数１２％(d)的碳纳米管/液晶弹性体复合材料的表面形貌图.F i g．３㊀S u r f a c ei m a g e so ft h e p u r e L C E(a),t h em a s s f r a c t i o no f５％(b),８％(c)a n d１２％(d)C N T s i n c o r p o r a t e dL C Ec o m p o s i t e f i l m．出现玻璃化转变,温度达到５８ħ时发生液晶相到各向同性相的转变;在降温过程中,在５０ħ由各向同性相态转变为液晶态,降温到－５ħ时,出现玻璃化转变峰.图４(b)是掺杂质量分数５％碳纳米管的液晶弹性体复合材料的D S C曲线,在升温过程中,碳纳米管/液晶弹性体复合材料在－７ħ出现玻璃化转变,在６９ħ发生液晶相到各向同性相的转变;在降温过程中,在６４ħ由各向同性态转变为液晶态,降温到－１１ħ时,出现玻璃化转变峰.图４(c)是掺杂质量分数８％碳纳米管的液晶弹性体复合材料的D S C曲线,在升温过程中,碳纳米管/液晶弹性体复合材料在－７ħ出现玻璃化转变,在６５ħ发生液晶相到各向同性相的转变;在降温过程中,在５９ħ由各向同性态转变为液晶态,降温到－１１ħ时,出现玻璃化转变峰.D S C测试结果表明,在升降温过程中,纯液晶弹性体和碳纳米管/液晶弹性体复合材料都具有液晶相,但加入碳纳米管会导致复合材料的玻璃化转变温度下降和清亮点温度上升,进而拓宽了其液晶相区间.为了进一步探究碳纳米管/液晶弹性体复合材料的液晶性,我们对质量分数为５％和８％的碳纳米管/液晶弹性体复合材料进了１DＧWA X S 和２DＧWA X S表征.从质量分数５％和８％的碳纳米管/液晶弹性体复合材料的１DＧWA X S图谱４４２㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３７卷㊀中(图５(a ~d ))可以看出,在升温过程中,其小角区域没有明显的衍射峰,而在广角区域出现明显的弥散峰信号;在降温过程中,同样只在广角区域存在弥散峰.这说明碳纳米管/液晶弹性体复合材料不存在层状结构,表现出典型的向列相特征.图５(e )和图５(f)分别是质量分数５％的碳纳米管/液晶弹性体复合材料在３０ħ和１１０ħ的２D ＧWA X S 图,可以看出,在３０ħ下,２D ＧWA X S 图像在经纬方向上有一对对称的圆弧光斑,说明复合材料内部的液晶基元沿着长轴方向取向较好.根据有序度S 的计算公式:S ＝１２(３‹c o s ２α›－１),其中α表示方位角,可得有序度S ＝０．６０.在１１０ħ下,即温度达到清亮点温度之上时,圆弧光斑消失,出现了一个明显的弥散圆环,说明碳纳米管/液晶弹性体复合材料内部取向消失,液晶基元处于各向同性态.相类似地,质量分数８％的碳纳米管/液晶图４㊀纯液晶弹性体(a )㊁质量分数５％(b )和质量分数８％(c )的碳纳米管/液晶弹性体复合材料的D S C 曲线.F i g ．４㊀D S Cc u r v e so f t h e p u r eL C Ef i l m (a ),t h em a s s f r a c t i o no f ５％(b )a n d８％(c )C N T s i n c o r po r a t e d L C Ec o m po s i t e f i lm．图５㊀质量分数５％的碳纳米管/液晶弹性体复合材料在升温(a )和降温(b)过程和质量分数８％的碳纳米管/液晶弹性体复合材料在升温(c )和降温(d )过程的一维WA X S 图,质量分数５％的复合材料在３０ħ(e)和１１０ħ(f )和质量分数８％的复合材料在３０ħ(g)和１１０ħ(h )下的二维WA X S 图.F i g ．５㊀１D WA X S p a t t e r n s o f t h em a s s f r a c t i o n o f ５％C N T s i n c o r p o r a t e dL C Ec o m po s i t e f i l m m e a s u r e d a t d i f Ｇf e r e n t t e m p e r a t u r e s d u r i n g t h eh e a t i n g (a )a n d c o o l i n g (b )c y c l e ,１D WA X S p a t t e r n s o f t h em a s s f r a c Ｇt i o n o f ８％C N T s i n c o r p o r a t e dL C Ec o m p o s i t e f i l m m e a s u r e d a t d i f f e r e n t t e m p e r a t u r e s d u r i n g t h e h e a t Ｇi n g (c )a n d c o o l i n g (d )c y c l e ,２D WA X S p a t t e r n so f t h e５％C N T s i n c o r p o r a t e dL C Ec o m p o s i t e f i l m m e a s u r e d a t ３０ħ(e )a n d１１０ħ(f ),２D WA X S p a t t e r n s o f t h em a s s f r a c t i o no f ８％C N T s i n c o r po Ｇr a t e dL C Ec o m p o s i t e f i l m m e a s u r e da t ３０ħ(g)a n d１１０ħ(h )．５４２第２期㊀㊀㊀㊀㊀侯㊀燚,等:碳纳米管/液晶弹性体复合材料的力学性能弹性体复合材料在３０ħ时表现出较好的单轴取向(图４(g )),有序度为０．５８,在１１０ħ时为各向同性态(图４(h )).综合D S C 和WA X S 数据可以看出,碳纳米管/液晶弹性体复合材料在升降温过程中表现出向列相液晶态,且复合材料的取向良好.图６㊀纯液晶弹性体(a )㊁质量分数５％(b)㊁质量分数８％(c )和质量分数１２％(d )的碳纳米管/液晶弹性体在不同温度下的应力Ｇ应变曲线.F i g．６㊀S t r e s s Ｇs t r a i n c u r v e s o f t h e p u r eL C E (a ),t h e m a s s f r a c t i o no f５％(b ),８％(c )a n d１２％(d )C N T si n c o r p o r a t e d L C E c o m po s i t ef i l m m e a s u r e da t d i f f e r e n t t e m pe r a t u r e s ．３．４㊀碳纳米管/液晶弹性体复合材料的力学性能㊀㊀为了系统研究碳纳米管及其质量分数对液晶弹性体材料力学性能的影响,我们利用D MA 对不同质量分数的碳纳米管/液晶弹性体复合材料在不同温度下的力学性能进行了测试及分析.从图６(a )可以看出,不掺杂碳纳米管的纯液晶弹性体薄膜的断裂强度会随着温度的升高而降低.在３０ħ时,纯液晶弹性体的断裂强度为１．９５M P a ,断裂伸长率达到了１５０％;在６５ħ(清亮点附近)时,纯液晶弹性体的断裂强度为０．７３M P a ,断裂伸长率为６７％;在８５ħ(清亮点以上)时,其断裂强度为０．６９M P a ,断裂伸长率为９１％.图６(b )是质量分数为５％的碳纳米管/液晶弹性体在不同温度下的应力Ｇ应变曲线,从图可知,随着温度的升高,其断裂强度降低,断裂伸长率呈现增大的趋势,在３０ħ时,其断裂强度为１．５８M P a ,断裂伸长率为１２４％;在６５ħ(清亮点附近)时,其断裂强度为０．３５M P a ,断裂伸长率为２０８％;在８５ħ(清亮点以上)时,其断裂强度０．２２M P a,断裂伸长率为２２２％.图６(c )是质量分数为８％的碳纳米管/液晶弹性体在不同温度下的应力Ｇ应变曲线,可以发现,随着温度升高,断裂强度和断裂伸长率均有所下降.在３０ħ时,复合材料的断裂强度为５．６２M P a ,断裂伸长率为１８２％;在６５ħ时,其断裂强度为２．３１M P a ,断裂伸长率为１１１％;而在８５ħ时,其断裂强度为１．６２M P a ,断裂伸长率为８９％.图６(d )是质量分数为１２％的碳纳米管/液晶弹性体在不同温度下的应力Ｇ应变曲线,可以发现,随着温度升高,断裂强度有所下降.在３０ħ时,复合材料的断裂强度为２．４４M P a,断裂伸长率为１９６％;在６５ħ时,其断裂强度为１．９６M P a ,断裂伸长率为１６９％;在８５ħ时,其断裂强度为１．０９８M P a ,断裂伸长率为１８０％.表１㊀纯液晶弹性体和质量分数８％的碳纳米管/液晶弹性体复合材料的力学性能对比T a b ．１㊀M e c h a n i c a l p r o pe r t i e so ft h e p u r eL C Ea n dt h e ８％C N T s i n c o r p o r a t e dL C Ec o m po s i t e f i l m 温度/ħ类别断裂强度/M P a 断裂伸长率/％３０纯液晶弹性体１．９５１５０质量分数８％的碳纳米管/液晶弹性体５．６２１８２６５纯液晶弹性体０．７３６７质量分数８％的碳纳米管/液晶弹性体２．３１１１１８５纯液晶弹性体０．６９９１质量分数８％的碳纳米管/液晶弹性体１．６２８９通过对比发现,随着碳纳米管质量分数的增加,碳纳米管/液晶弹性体复合材料的力学性能主要呈现出先增加后降低的趋势,这表明适当的掺杂碳纳米管可以有效地增加液晶弹性体的力学性能,但是掺杂量过高会对复合材料的力学性能造成损伤.当碳纳米管掺杂量为质量分数８％时,碳纳米管/液晶弹性体复合材料的力学性能最好,与纯液晶弹性体的对比见表１.可以看出,在３０ħ时,掺杂质量分数８％的碳纳米管的液晶弹性体复合材料的断裂强度是纯液晶弹性体薄膜的近６４２㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３７卷㊀３倍,断裂伸长率也得以提升;即使在清亮点温度附近及以上时,复合材料的断裂强度仍然达到纯液晶弹性体的３倍左右.综合前面的测试数据和文献报道[２８],我们认为质量分数５％的碳纳米管/液晶弹性体复合材料较纯液晶弹性体力学性能稍微降低的原因,主要是在掺杂少量的碳纳米管时,材料内部液晶基元的有序度对液晶弹性体力学性能的影响占主要作用,掺杂质量分数５％的碳纳米管减低了液晶弹性体内部液晶基元的有序度,导致了碳纳米管/液晶弹性体复合材料的力学性能略低于纯液晶弹性体;而随着碳纳米管的质量分数达到８％时,碳纳米管的增强组分作用进一步明显,其对液晶弹性体复合材料力学性能的影响占据了主导地位,导致了碳纳米管/液晶弹性体复合材料的力学性能增强;随着碳纳米管质量分数的进一步增加至１２％时,碳纳米管在液晶弹性体中局部分散性开始变差,出现了较为明显的团聚和相分离,造成了液晶弹性体复合材料内部的缺陷,进而导致了碳纳米管/液晶弹性体复合材料力学性能的下降.３．５㊀碳纳米管/液晶弹性体复合材料的可逆形变性能㊀㊀为了验证碳纳米管/液晶弹性体复合材料的可逆形变性能,我们在控温热台上对纯液晶弹性体和质量分数为８％的碳纳米管/液晶弹性体复合材料进行加热冷却循环来比较其形变能力.图７(a)是纯液晶弹性体在热刺激下的可逆形变图.可以看出,当温度升高到１００ħ(清亮点温度上)时,纯液晶弹性体沿着长轴方向收缩,其最大收缩率可以通过(L０－L i s o)/L i s o计算得到, L０是在室温下达到的最大长度,L i s o是各向同性相中达到的最短长度,由图７(a)算得纯液晶弹性体的最大收缩率约为４９％.图７(b)是加热Ｇ冷却循环中纯液晶弹性体长度与温度的关系图,其中L为薄膜在某一温度下的长度,可以看出,在升温过程中,L/L i s o的值在４５~７５ħ范围内变化急剧,从１．９９降为１．０７;在降温过程中,L/L i s o在７０~４０ħ温度范围,从１．０７迅速变为１．９２.从升降温过程中L/L i s o值的变化可以看出,纯液晶弹性体在热刺激下可以实现可逆的伸缩形变,几乎可以收缩到初始长度的１/２.图７(c)是质量分数８％的碳纳米管/液晶弹性体复合材料在热刺激下可逆形变的实物图.当温度升高到１００ħ(清亮图７㊀纯液晶弹性体(a)和质量分数８％碳纳米管/液晶弹性体复合样品(c)在热刺激下可逆形变;在加热Ｇ冷却循环过程中,纯液晶弹性体(b)和质量分数８％碳纳米管/液晶弹性体复合样品(d)在不同温度下的形变L/L i s o.F i g．７㊀R e v e r s i b l e t h e r m a lＧi n d u c e ds h r i n k i n g d e f o r mＧa t i o no ft h e p u r e L C E(a)a n d t h e m a s sf r a c t i o no f８％C N T s i n c o r p o r a t e dL C Ec o mＧp o s i t e f i l m(c);S h a p ed e f o r m a t i o n L/L i s o o ft h e p u r eL C E(b)a n d t h e８％C N T s i n c o r p oＧr a t e dL C Ec o m p o s i t e f i l m(d)．点以上)时,其沿着长度方向发生了收缩形变,其最大收缩率约为４５％.从图７(d)可以看出质量分数８％的碳纳米管/液晶弹性体复合材料在升温过程中,在５０~８５ħ范围内L/L i s o值迅速由１ ８３降到１．０６;在降温过程中,在８０~３５ħ范围内L/L i s o值由１．０６快速变化为１．８３.结果表明,质量分数８％的碳纳米管/液晶弹性体复合材料在热刺激下可以实现可逆的伸缩形变,但是其比纯液晶弹性体样品的可逆收缩形变量略少,这主要是由于碳纳米管这种无机材料刚性较强,在一定程度上限制了液晶弹性体薄膜的收缩形变.４㊀结㊀㊀论本文通过掺杂不同质量分数的碳纳米管到液晶弹性体中,制备了一系列碳纳米管/液晶弹性体复合材料,并对其热学㊁液晶性质及力学性能进行表征和分析.结果发现,碳纳米管的掺杂量对制备的碳纳米管/液晶弹性体复合材料的力学性能有明显影响,随着掺杂量的增加,液晶弹性体的力学性能主要表现出先增加后降低的变化趋势.当掺杂质量分数８％的碳纳米管时,碳纳米管/液晶弹性７４２第２期㊀㊀㊀㊀㊀侯㊀燚,等:碳纳米管/液晶弹性体复合材料的力学性能体复合材料的力学性能最为优异,在３０ħ时,断裂强度为５．６２M P a,断裂伸长率为１８２％;在清亮点温度之上时,其断裂强度为１．６２M P a,断裂伸长率为８９％.相对于纯液晶弹性体薄膜材料而言,质量分数８％的碳纳米管/液晶弹性体复合材料的断裂强度是纯液晶弹性体的３倍,且可以实现最大收缩率为４５％的可逆伸缩形变,在人造肌肉㊁软体机器人等方面表现出有良好的应用前景.参㊀考㊀文㊀献:[１]㊀WH I T ETJ,B R O E RDJ．P r o g r a mm a b l e a n d a d a p t i v em e c h a n i c sw i t h l i q u i d c r y s t a l p o l y m e r n e t w o r k s a n d e l a s t oＧm e r s[J]．N a t u r eM a t e r i a l s,２０１５,１４(１１):１０８７Ｇ１０９８．[２]㊀陆海峰,王猛,黄帅,等．环氧液晶弹性体材料的制备与力学性能研究[J]．高分子学报,２０２１,５２(３):３０４Ｇ３１１．L U H F,WA N G M,HU A N G S,e ta l．S y n t h e s i sa n d m e c h a n i c a l p r o p e r t y i n v e s t i g a t i o no f e p o x y l i q u i dc r y s t a le l a s t o m e rm a t e r i a l[J]．A c t aP o l y m e r i c aS i n i c a,２０２１,５２(３):３０４Ｇ３１１．(i nC h i n e s e)．[３]㊀Q I NL,L I U XJ,Y U YL．S o f t a c t u a t o r s o f l i q u i d c r y s t a l p o l y m e r s f u e l e db y l i g h t f r o mu l t r a v i o l e t t on e a r i n f r a r e d [J]．A d v a n c e dO p t i c a lM a t e r i a l s,２０２１,９(７):２００１７４３．[４]㊀徐婉娴,尹若元,林里,等．液晶弹性体刺激形变研究[J]．化学进展,２００８,２０(１):１４０Ｇ１４７．X U W X,Y I N R Y,L I NL,e t a l．S t i m u l iＧr e s p o n s i v e d e f o r m a t i o no f l i q u i dＧc r y s t a l l i n e e l a s t o m e r s[J]．P r o g r e s s i nC h e m i s t r y,２００８,２０(１):１４０Ｇ１４７．(i nC h i n e s e)．[５]㊀O L I V E R K,S E D D O N A,T R A S K RS．M o r p h i n g i nn a t u r e a n db e y o n d:a r e v i e wo f n a t u r a l a n ds y n t h e t i c s h a p eＧc h a n g i n g m a t e r i a l s a n dm e c h a n i s m s[J]．J o u r n a l o f M a t e r i a l sS c i e n c e,２０１６,５１(２４):１０６６３Ｇ１０６８９．[６]㊀廖军秋．新型氰基二苯乙烯光致形变液晶弹性体的制备与性能研究[D]．湘潭:湘潭大学,２０１９．L I A OJQ．S y n t h e s i sa nd p r o pe r t i e so fn o v e lαＧc y a n o s t i l b e n eb a s e d p h o t o d ef o r m a b l e l i q u i dc r y s t a l l i n ee l a s t o m e r s[D]．X i a n g t a n:X i a n g t a nU n i v e r s i t y,２０１９．(i nC h i n e s e)．[７]㊀Z HUJC,HA N T,G U O Y,e t a l．D e s i g na n ds y n t h e s i so f l u m i n e s c e n t l i q u i dc r y s t a l l i n e p o l y m e r sw i t h J a c k e tＧi n g e f f e c t a n d l u m i n e s c e n t p a t t e r n i n g a p p l i c a t i o n s[J]．M a c r o m o l e c u l e s,２０１９,５２(１０):３６６８Ｇ３６７９．[８]㊀L I U L,L I U M H,D E N GLL,e t a l．N e a rＧi n f r a r e d c h r o m o p h o r e f u n c t i o n a l i z e d s o f t a c t u a t o rw i t hu l t r a f a s t p h o t oＧr e s p o n s i v e s p e e da n ds u p e r i o rm e c h a n i c a l p r o p e r t y[J]．J o u r n a lo f t h eA m e r i c a nC h e m i c a lS o c i e t y,２０１７,１３９(３３):１１３３３Ｇ１１３３６．[９]㊀B U S HU Y E V OS,S I N G L E T O N T A,B A R R E T T CJ．F a s t,r e v e r s i b l e,a n d g e n e r a l p h o t o m e c h a n i c a lm o t i o n i n s i n g l e c r y s t a l s o f v a r i o u sA z o c o m p o u n d su s i n g v i s i b l e l i g h t[J]．A d v a n c e d M a t e r i a l s,２０１３,２５(１２):１７９６Ｇ１８００．[１０]㊀I L I E V S K IF,MA Z Z E O A D,S H E P H E R DRF,e t a l．S o f t r o b o t i c s f o r c h e m i s t s[J]．A n g e w a n d t eC h e m i e I nＧt e r n a t i o n a lE d i t i o n,２０１１,５０(８):１８９０Ｇ１８９５．[１１]㊀K A I S E R A,W I N K L E R M,K R A U S ES,e t a l．M a g n e t o a c t i v e l i q u i d c r y s t a l e l a s t o m e r n a n o c o m p o s i t e s[J]．J o u rＧn a l o f M a t e r i a l sC h e m i s t r y,２００９,１９(４):５３８Ｇ５４３．[１２]㊀杨梦园,杨潇,封伟,等．近红外光响应液晶纳米智能材料[J]．液晶与显示,２０２０,３５(７):６３１Ｇ６４４．Y A N G M Y,Y A N G X,F E N G W,e t a l．N e a rＧi n f r a r e d l i g h tＧr e s p o n s i v e i n t e l l i g e n t l i q u i dc r y s t a l n a n o c o m p o s i t e s [J]．C h i n e s eJ o u r n a l o f L i q u i dC r y s t a l s a n dD i s p l a y s,２０２０,３５(７):６３１Ｇ６４４．(i nC h i n e s e)．[１３]㊀D E HA A N L,V E R J A N SJ M N,B R O E R DJ,e t a l．H u m i d i t yＧr e s p o n s i v e l i q u i dc r y s t a l l i n e p o l y m e r a c t u a t o r s w i t ha n a s y mm e t r y i n t h em o l e c u l a r t r i g g e r t h a t b e n d,f o l d,a n d c u r l[J]．J o u r n a l o f t h eA m e r i c a nC h e m i c a l S oＧc i e t y,２０１４,１３６(３０):１０５８５Ｇ１０５８８．[１４]㊀M I C HA LBT,M C K E N Z I EB M,F E L D E RSE,e t a l．M e t a l l oＧ,t h e r m oＧ,a n d p h o t o r e s p o n s i v e s h a p em e m o r ya n da c t u a t i n g l i q u i d c r y s t a l l i n e e l a s t o m e r s[J]．M a c r o m o l e c u l e s,２０１５,４８(１０):３２３９Ｇ３２４６．[１５]㊀C HAM B E R SM,F I N K E L MA N N H,R E MŠK A R M,e t a l．L i q u i d c r y s t a l e l a s t o m e rＧn a n o p a r t i c l e s y s t e m s f o r a cＧt u a t i o n[J]．J o u r n a l o f M a t e r i a l sC h e m i s t r y,２００９,１９(１１):１５２４Ｇ１５３１．[１６]㊀N A C I R I J,S R I N I V A S A N A,J E O N H,e t a l．N e m a t i c e l a s t o m e r f i b e r a c t u a t o r[J]．M a c r o m o l e c u l e s,２００３,３６(２２):８４９９Ｇ８５０５．[１７]㊀翟飞,封伟．４D打印液晶弹性体软体机器人及其热致运动行为[J]．应用化学,２０２１,３８(１０):１３８９Ｇ１３９６．８４２㊀㊀㊀㊀液晶与显示㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３７卷㊀Z HA IF ,F E N G W．４D p r i n t e dl i q u i dc r ys t a l e l a s t o m e rs o f t r o b o t a n d i t s t h e r m a l d e r i v e d m o t i o nb e h a v i o r [J ]．C h i n e s eJ o u r n a l o f A p p l i e dC h e m i s t r y ,２０２１,３８(１０):１３８９Ｇ１３９６．(i nC h i n e s e )．[１８]㊀张帅,杨洋,吉岩,等．磁响应液晶弹性体材料研究进展[J ]．应用化学,２０２１,３８(１０):１２９９Ｇ１３０９．Z HA N GS ,Y A N GY ,J IY ,e t a l ．R e s e a r c h p r o c e s s o nm a g n e t o Ｇr e s p o n s i v e l i q u i d c r ys t a l l i n e e l a s t o m e r s [J ]．C h i Ｇn e s eJ o u r n a l o f A p p l i e dC h e m i s t r y ,２０２１,３８(１０):１２９９Ｇ１３０９．(i nC h i n e s e )．[１９]㊀J IY ,MA R S HA L LJE ,T E R E N T J E VE M．N a n o p a r t i c l e Ｇl i q u i d c r y s t a l l i n e e l a s t o m e r c o m p o s i t e s [J ]．P o l y m e r s ,２０１２,４(１):３１６Ｇ３４０．[２０]㊀HU Y ,L I UJQ ,C HA N GLF ,e t a l ．E l e c t r i c a l l y a n d s u n l i gh t Ｇd r i v e n a c t u a t o rw i t hv e r s a t i l e b i o m i m e t i cm o t i o n s b a s e do n r o l l e d c a r b o nn a n o t u b e b i l a y e r c o m po s i t e [J ]．A d v a n c e dF u n c t i o n a lM a t e r i a l s ,２０１７,２７(４４):１７０４３８８．[２１]㊀I I J I MA S ,I C H I HA S H IT．S i n g l e Ｇs h e l lc a r b o nn a n o t u b e so f１Ｇn m d i a m e t e r [J ]．N a t u r e ,１９９３,３６３(６４３０):６０３Ｇ６０５．[２２]㊀王猛,马丹阳,王成杰．近红外光响应液晶弹性体[J ]．化学进展,２０２０,３２(１０):１４５２Ｇ１４６１．WA N G M ,MADY ,WA N GCJ ．N e a r Ｇi n f r a r e d l i g h t r e s p o n s i v e l i q u i d c r y s t a l e l a s t o m e r s [J ]．P r o gr e s s i nC h e m Ｇi s t r y ,２０２０,３２(１０):１４５２Ｇ１４６１．(i nC h i n e s e )．[２３]㊀C AMA R G O CJ ,C AM P A N E L L A H ,MA R S HA L LJE ,e t a l ．L o c a l i s e d a c t u a t i o n i n c o m p o s i t e s c o n t a i n i n g ca r Ｇb o nn a n o t u b e s a n dl i q u i dc r y s t a l l i n ee l a s t o m e r s [J ]．M a c r o m o l e c u l a rR a pi d C o mm u n i c a t i o n s ,２０１１,３２(２４):１９５３Ｇ１９５９．[２４]㊀Y A N GL Q ,S E T Y OWA T IK ,L IA ,e ta l ．R e v e r s i b l e i n f r a r e da c t u a t i o no f c a r b o nn a n o t u b e Ｇl i q u i dc r y s t a l l i n e e l a s t o m e r n a n o c o m po s i t e s [J ]．A d v a n c e d M a t e r i a l s ,２００８,２０(１２):２２７１Ｇ２２７５．[２５]㊀J IY ,HU A N G YY ,R U N G S AWA N G R ,e t a l ．D i s p e r s i o n a n d a l i g n m e n t o f c a r b o nn a n o t u b e s i n l i q u i d c r y s t a l l i n e p o l y m e r s a n de l a s t o m e r s [J ]．A d v a n c e d M a t e r i a l s ,２０１０,２２(３１):３４３６Ｇ３４４０．[２６]㊀MA R S HA L LJE ,J IY ,T O R R A SN ,e t a l ．C a r b o n Ｇn a n o t u b e s e n s i t i z e d n e m a t i c e l a s t o m e r c o m p o s i t e s f o r I R Ｇv i s i Ｇb l e p h o t o Ｇa c t u a t i o n [J ]．S o ftM a t t e r ,２０１２,８(５):１５７０Ｇ１５７４．[２７]㊀WA N G M ,S A Y E DS M ,G U O L X ,e t a l ．M u l t i Ｇs t i m u l i r e s p o n s i v e c a r b o nn a n o t u b e i n c o r p o r a t e d p o l y s i l o x a n e a z o b e n z e n e l i q u i d c r y s t a l l i n e e l a s t o m e r c o m p o s i t e s [J ]．M a c r o m o l e c u l e s ,２０１６,４９(２):６６３Ｇ６７１．[２８]㊀N I EZZ ,Z U OB ,WA N G M ,e t a l ．L i g h t Ｇd r i v e n c o n t i n u o u s r o t a t i n g M öb i u s s t r i p ac t u a t o r s [J ]．N a t u r e C o mm u Ｇn i c a t i o n s ,２０２１,１２(１):２３３４．作者简介:㊀侯㊀燚(１９９６－),男,湖北孝感人,硕士研究生,２０１８年于长江大学获得学士学位,主要从事液晶高分子材料的研究,E Ｇm a i l :１３０４５３４８４３＠q q．c om ㊀王㊀猛(１９９１－),男,江苏盐城人,博士,副研究员,２０１７年于东南大学获得博士学位,主要从事液晶弹性体材料研究.E Ｇm a i l :w a n gm＠s e u ．e d u ．cn ㊀杨㊀洪(１９８０－),男,江苏盐城人,博士,教授,２００７年于美国科罗拉多大学博德分校获得博士学位,主要从事功能高分子材料研究,E Ｇm a i l :y a n gh ＠s e u ．e d u ．c n９４２第２期㊀㊀㊀㊀㊀侯㊀燚,等:碳纳米管/液晶弹性体复合材料的力学性能。