碳纳米管由于其独特的物理和化学性质,在物理、化学、材料、电子等领域专家的极大关注。利用碳纳米管作为加强填充材料增强塑料的力学强度可能是复合材料领域最有前景的研究。聚合物基复合材料具有比强度高、可设计性强、抗疲劳性能好、成型工艺简单等优点,是复合材料的重要分支,应用非常广泛。碳纳米管与聚合物的复合可以实现二者的优势互补,有效地利用碳纳米管独特的结构,优异的力学性能、热稳定与导电性能,开发出多种新型功能复合材料。
本研究首先对碳纳米管进行表面处理,在碳纳米管表面引入活性基团。通过原位聚合法引发丙烯酰胺、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸N,N-二甲氨乙酯等单体聚合,制备聚合物/碳纳米管复合物。利用静电纺丝技术制备"智能"复合物纤维。考察所制备复合物纤维的对外界温度、光、电、pH等因素的响应规律。本项目在理论上,探索新的制备方法,制备出聚丙烯酰胺类聚合物/碳纳米管,研究碳纳米管对复合物纤维性能的影响规律和影响机理,丰富聚合物/碳纳米管复合物的制备及应用理论。在应用上,为人造"智能"复合纤维制备提供新的制备手段,形成我国自己的专利,使我国在该领域的国际竞争中占有一席之地。本项目既紧跟国际研究的最新动向,又有一定的超前和自己的特色,若有所建树对推进聚合物/碳纳米管复合物纤维的制备和应用具有重要的科学意义。