摘要: 酸酐固化的环氧树脂（EP）具有优异的介电性能和绝缘性能，作为电介质材料及功能性复合材料被广泛应用于电子/电气、航空/航天等领域。随着高新技术领域对材料高性能化和功能化要求越来越高，极大地制约了环氧树脂在高端领域的应用。国内外学者日益关... 展开 酸酐固化的环氧树脂（EP）具有优异的介电性能和绝缘性能，作为电介质材料及功能性复合材料被广泛应用于电子/电气、航空/航天等领域。随着高新技术领域对材料高性能化和功能化要求越来越高，极大地制约了环氧树脂在高端领域的应用。国内外学者日益关注纳米材料的特殊效应和开展纳米材料改性环氧树脂方面的研究工作。在众多纳米改性材料中，蒙脱土（MMT）是改性环氧树脂最早的纳米材料，国内外学者针对蒙脱土改性环氧树脂复合材料的力、热和电性能已经做了大量的工作。碳纳米管（CNTs）由于自身的结构特征无疑是增强环氧树脂的理想材料之一，针对CNTs改性环氧树脂的力、热性能报道较为常见，但对其介电和绝缘性能的影响却鲜有报道。采用一维CNTs和二维MMT共同改性环氧树脂的报道较为少见，然而针对一维CNTs和二维MMT共同改性环氧树脂的电性能研究更为少见。 本文采用酸化的碳纳米管（C-MWCNTs）、环氧基功能化碳纳米管（E-MWCNTs）、硅烷偶联剂KH560改性的碳纳米管（Si-MWCNTs）以及有机化蒙脱土（O-MMT）作为增强体改性双酚A型环氧树脂。以甲基六氢邻苯二甲酸酐为固化剂，采用溶液混合法分别制备环氧树脂/碳纳米管（EP/MWCNTs）和环氧树脂/碳纳米管/蒙脱土（EP/MWCNTs/MMT）复合材料。通过傅立叶红外光谱（FI-IR）对改性前后MWCNTs和MMT的化学结构进行表征，通过扫描电镜（SEM）对改性前后MWCNTs的表面形貌及分散性和复合材料断面形貌进行表征。采用宽频介电阻抗仪对制备的复合材料的介电常数、介电损耗以及电导率进行测试，采用击穿电压测试仪对复合材料的击穿场强进行测试。 实验结果表明，MWCNTs和MMT的改性均取得了良好的效果，接枝上了实验方案所预期的官能团。随着MWCNTs含量（0.1-0.9 wt%）的增加，EP/MWCNTs复合材料的介电常数和介电损耗呈先降低后上升的趋势。Si-MWCNTs对复合材料介电常数的降低效果最佳。O-MMT与环氧基体间形成的相互吸附作用能够限制松弛极化过程的建立，O-MMT的引入降低了复合材料的介电常数。EP/MWCNTs复合材料的电导率随着MWCNTs含量的增加呈先增加而后波动上升的变化趋势，比未改性环氧树脂上升了1数量级左右。C-MWCNTs对电导率的提高作用最明显，O-MMT的引入有效地阻碍了 MWCNTs局部导电网络的形成，降低了复合材料的电导率。EP/MWCNTs复合材料的击穿场强随MWCNTs掺杂量（0.1-0.9 wt%）的增加呈先上升后下降的趋势。E-MWCNTs和Si-MWCNTs对击穿场强的提高效果优于C-MWCNTs，O-MMT的引入有效地提高了复合材料击穿场强。 收起