制备与性能：聚(2,5-苯并嚼哇)/多壁碳纳米管复合材料

"该文主要介绍了通过强氧化性酸处理多壁碳纳米管（MWNTs），形成MWNTs-COOH功能化纳米管，并利用原位聚合法成功制备了聚(2,5-苯并嚼哇)(ABPBO)/MWNTs-COOH纳米复合材料。实验结果显示，经过酸处理后的碳纳米管表面富含羰基和羟基极性官能团，这使得它们在ABPBO基体中能够均匀分散。所制备的复合材料不仅保持了ABPBO的优异耐高温性能，还显著提升了其力学性能和光物理性能。" 在这一研究中，首先关注的是多壁碳纳米管的表面改性。MWNTs通常具有疏水性，这限制了它们在某些化学反应和复合材料中的应用。通过强氧化性酸的处理，MWNTs表面产生了羰基和羟基等极性官能团，这些官能团增加了碳纳米管的亲水性和化学活性，有助于其在聚合物基体中的分散和相互作用。 接着，研究人员利用原位聚合法将功能化的MWNTs引入到聚(2,5-苯并嚼哇)（ABPBO）的合成过程中。原位聚合是一种在单体聚合形成聚合物的同时，将填料如MWNTs-COOH直接引入到聚合物链中的方法。这种方法确保了碳纳米管与聚合物之间的紧密结合，避免了纳米管的团聚，从而提高了复合材料的整体性能。 聚(2,5-苯并嚼哇)(ABPBO)是一种高性能聚合物，以其优良的耐热性和电性能而知名。在复合材料中，ABPBO的这些特性得以保留。同时，由于MWNTs-COOH的加入，复合材料的力学性能得到提升，可能是因为碳纳米管的高强度和高模量贡献了额外的机械支撑。此外，光物理性能的增强可能源于MWNTs对光的吸收和散射，以及与ABPBO分子间的能量传递效应。 该研究展示了通过表面改性与原位聚合技术结合，有效利用MWNTs改善聚合物复合材料性能的方法。这一成果对于开发新型高性能复合材料，特别是在高温环境下的应用，具有重要的理论和实际意义。同时，这种纳米复合材料在电子、航空航天、能源存储等领域都可能有广泛的应用前景。