《表2 环氧树脂和环氧树脂修饰碳纳米管复合材料的力学性能Table 2 Mechanical properties of EP and EP/CNT composite》

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《非离子型聚合物改性碳纳米管及其复合材料》

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EP/CNT、EP/CNT-PM、EP/CNT/PM 3种复合材料的力学性能测试结果列于表2。由表2可知，当CNT、CNT-PM、CNT/PM的添加质量分数为0.1%时，所对应复合材料的冲击强度分别为（32.4±2.2）、（45.9±3.7）、（54.5±2.2）kJ/m2，当质量分数增加到0.7%时，冲击强度分别增加到（41.8±3.2）、（52.0±1.9）、（73.5±2.1）kJ/m2，可见CNT/PM增强效果最为显著。对于CNT-PM来说，在PM修饰过程中，PM的N—H基团和碳纳米管表面的COOH反应比较完全，没有足够过剩的N—H基团与环氧基团反应。而在EP/CNT/PM制备过程中，在0℃的DMF溶剂中，N—H基团和碳纳米管表面的COOH反应较慢，包裹于碳纳米管上的PM还有剩余的N—H基团，可在复合材料的制备过程中继续同环氧反应，因此，碳纳米管更有效地被分散在环氧树脂中。复合材料受到外力作用时，环氧树脂基体可以将载荷有效传递给碳纳米管，使得复合材料断裂时需要消耗更多的能量，因而提高了环氧树脂的力学性能。其次，碳纳米管表面的PM通过与环氧树脂的相互作用和反应，塑性穿插到环氧树脂的网络结构中，受到外力时，环氧树脂优先断裂，此时PM发生韧性变形，起到链接和锚钉裂缝的作用，阻止了裂缝的产生与外延，进一步提高了环氧树脂的力学性能。从表2可知，在实验误差范围内，拉伸强度和弯曲强度基本保持不变。