介绍了酚醛树脂(PF)的性质及对其增强改性的必要性，阐述了对碳纳米管(CNTs)进行修饰预处理的原因,并对几种修饰预处理方法进行了归纳对比;然后综述了CNTs/PF基复合材料的制备方法和性能，归纳分析了三种制备方法——溶液共混、干粉混合和原位聚合的优缺点，以及复合材料的力学性能、热学性能和摩擦学性能;最后指出，不能完全有效地阻止CNTs在PF基体中的团聚以及CNTs的增强机理不成熟是现阶段研究CNTs/PF基复合材料面临的两个问题，并针对存在的问题给出了CNTs/PF基复合材料今后的主要研究方向。

所属栏目

综述福建省教育厅科技项目(JA12046);福州大学科技发展基金资助项目(2013-XQ-20)

收稿日期

2014/10/182015/9/23

作者单位

卢月美:福州大学机械工程及自动化学院，福州 350108
舒经海:福州大学机械工程及自动化学院，福州 350108

备注

卢月美(1975-)，女，福建建阳人，副教授，博士。

引用该论文:

LU Yue-mei,SHU Jing-hai.Research Progress on Carbon Nanotube/Phenolic Resin Matrix Composite[J].Materials for mechancial engineering,2015,39(11):1～6
卢月美,舒经海.碳纳米管/酚醛树脂基复合材料的研究进展[J].机械工程材料,2015,39(11):1～6

参考文献

【1】

刘涛，曾黎明. 摩擦材料用改性酚醛树脂的研究进展［J］. 塑料科技，2008，36(12)：84-89.

【2】

方群，杜官本，崔会旺. 纳米材料在酚醛树脂中的应用［J］.中国胶粘剂，2008，17(4)：44-46.

【3】

赵世海，蒋秀明，淮旭国，等. 玄武岩纤维增强酚醛树脂基摩擦材料的摩擦磨损性能［J］. 机械工程材料，2010，34(5)：52-55.

【4】

TANG Z K，ZHANG L Y，WANG N，et al. Super conductivity in 4 angstrom single-walled carbon nanotubes［J］. Science Magazine，2001，292(5526)：2462-2465.

【5】

JANAS D，BONCEL S，KOZIOL K K K. Electrothermal halogenation of carbon nanotube films［J］. Carbon，2014，73：259-266.

【6】

王赛玉，熊惟皓，蔺绍江，等. 碳纳米管预处理及其对Ti(C,N)基金属陶瓷性能的影响［J］. 机械工程材料，2012，36(10)：66-69.

【7】

LIU Z Y，XIAO B L，WANG W G，et al. Tensile strength and electrical conductivity of carbon nanotube reinforced aluminum matrix composites fabricated by powder metallurgy combined with friction stir processing［J］. Journal of Materials Science and Technology，2014，30(7)：649-655.

【8】

姚武，陈雷，刘小艳. 碳纳米管分散性研究现状［J］. 材料导报，2013，27(5)：47-50,60.

【9】

张俊华，李锦文，魏化震，等. 连续玄武岩纤维平纹布增强碳纳米管改性酚醛树脂复合材料的研究［J］.纤维复合材料，2011，(4)：10-13.

【10】

黄民富，魏嘉麒，曾效舒，等. 球磨分散工艺对碳纳米管分散的影响［J］. 材料导报，2013，27(增2)：35-38.

【11】

刘琳，叶紫平，胡楠. 修饰碳纳米管对树脂基摩擦材料力学性能的影响［J］. 工程塑料应用，2009，37(9)：13-17.

【12】

LIANG F，LI N，LI X K，et al. Effect of the addition of carbon black and carbon nanotubes on the structure and oxidation resistance of pyrolysed phenolic carbons［J］. New Carbon Materials，2012，27(4)：283-287.

【13】

HUANG Y L，YUEN S M，MA C C M，et al. Morphological, electrical, electromagnetic interference (EMI) shielding, and tribological properties of functionalized multi-walled carbon nanotube/polymethyl methacrylate(PMMA) composites［J］. Composites Science and Technology，2009，69(11/12)：1991-1996.

【14】

GAU C，CHEN S Y，TSAI H L，et al. Fabrication of carbon nanotubes/phenolic nano-composite and its electrical and thermal conductivity measurements［R］. Tainan：3rd International Symposium on Advanced Fluid/Solid Science and Technology in Experimental Mechanics.［S.l.］:［s.n］,2008.

【15】

李瑀，陈彦芳，冯奕钰，等. 氟化碳纳米管的制备方法及相关性质研究进展［J］. 中国科学：技术科学，2010，40(7)：727-736.

【16】

STEPHENSON J J，HUDSON J L，AZAD S，et al. Individualized single walled carbon nanotubes from bulk material using 96% sulfuric acid as solvent［J］. Chemistry of Materials，2006，18(2)：374-377.

【17】

LU Y M，GONG Q M，LU F P，et al. Preparation of sulfonated porous carbon nanotubes/activated carbon composite beads and their adsorption of low density lipoprotein［J］. Journal of Materials Science: Materials in Medicine，2011，22(8)：1855-1862.

【18】

陈文亮，黄春平，柯黎明. 碳纳米管增强铜基复合材料的研究进展［J］. 机械工程材料，2012，36(6)：5-8, 12.

【19】

肖奇，王平华，纪伶伶，等. 分散剂CTAB对碳纳米管悬浮液分散性能的影响［J］. 无机材料学报，2007，22(6)：1122-1126.

【20】

王乾乾，王全杰，李超. 正交试验法分散碳纳米管的初步研究［J］. 西部皮革，2012，34(4)：29-33.

【21】

顾书英，任杰. 聚合物基复合材料［M］.第二版.北京：化学化工出版社，2013：353-369.

【22】

魏化震，李莹，高传民，等. 碳纳米管对酚醛树脂/碳纤维复合材料力学性能的影响［J］. 工程塑料应用，2006，34(6)：13-15.

【23】

SALEH S S M，HAZIAN M A，NASIR R M，et al. Thermal and tribological properties of phenolic/CNT-alumina hybrid composites［J］. Advanced Materials Research，2013，812：226-230.

【24】

MATHUR R B，SINGH B P，DHAMI T L，et al. Influence of carbon nanotube dispersion on the mechanical properties of phenolic resin composites［J］. Polymer Composites，2010，31(2)：321-327.

【25】

LIU L，YE Z P. Effects of modified multi-walled carbon nanotubes on the curing behavior and thermal stability of boron phenolic resin［J］. Polymer Degradation and Stability，2009，94(11)：1972-1978.

【26】

TAI N H，YEH M K，LIU J H. Enhancement of the mechanical properties of carbon nanotube/phenolic composites using a carbon nanotube network as the reinforcement［J］. Carbon，2004，42(12/13)：2774-2777.

【27】

YEH M K，TAI N H，LIN Y J. Mechanical properties of phenolic-based nanocomposites reinforced by multi-walled carbon nanotubes and carbon fibers［J］. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing，2008，39(4)：677-684.

【28】

TAI N H，YEH M K，PENG T H. Experimental study and theoretical analysis on the mechanical properties of SWNTs/phenolic composites［J］. Composites Part B: Engineering，2008，39(6)：926-932.

【29】

MATHUR R B，CHATTERJEE S，SINGH B P. Growth of carbon nanotubes on carbon fibre substrates to produce hybrid/phenolic composites with improved mechanical properties［J］. Composites Science and Technology，2008，68：1608-1615.

【30】

SRIKANTH I，PADMAVATHI N，KUMAR S，et al. Mechanical, thermal and ablative properties of zirconia, CNT modified carbon/phenolic composites［J］. Composites Science and Technology，2013，80：1-7.

【31】

冯青平，谢续明. 多壁碳纳米管改性热固性酚醛树脂的研究［J］. 玻璃钢/复合材料，2007(3)：25-27.

【32】

KIM Y A，KAMIO S，TAJIRI T，et al. Enhanced thermal conductivity of carbon fiber/phenolic resin composites by the introduction of carbon nanotubes［J］. Applied Physics Letters，2007，90(9)：093125/1-093125/3.

【33】

安振河，魏化震，李莹，等. 碳纳米管的分散及其对酚醛树脂热性能的影响［J］. 工程塑料应用，2006，34(1)：19-21.

【34】

WANG Z J，KWON D J，GU G Y，et al. Ablative and mechanical evaluation of CNT/phenolic composites by thermal and microstructural analyses［J］. Composites Part B: Engineering，2014，60：597-602.

【35】

WIRTH A，EGGLESTONA D，WHITAKER R. A fundamental tribochemical study of the third body layer formed during automotive friction braking［J］. Wear，1994，179(1/2)：75-81.

【36】

CHEN W X，LI F，HAN G，et al. Tribological behavior of carbon-nanotube-filled PTFE composites ［J］.Tribology Letters，2003，15(3)：275-278.

【37】

ZHANG L C，ZARUDI I，XIAO K Q. Novel behavior of friction and wear of epoxy composites reinforcedby carbon nanotubes［J］. Wear，2006，261(7)：806-811.

【38】

LIU L，GU A，FANG Z P. The effects of the variations of carbon nanotubes on the micro-tribological behavior of carbon nanotubes/bismaleimide nanocomposite［J］. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing，2007，38(9)：1957-1964.

【39】

VANDER WAL R L，MIYOSHI K，STREET K W，et al. Friction properties of surface-fluorinated carbon nanotubes［J］. Wear，2005，259(1/6)：738-743.

【40】

MIYOSHI K，STREET K W，VANDER WAL R L，et al. Solid lubrication by multi-walled carbon nanotubes in air and in vacuum［J］. Tribology Letters，2005，19(3)：191-201.

【41】

IGARASHI A，TERASAWA T，KANIE M，et al. A morphological study of the effect of carbon nanotube filler on tribology of phenol/formaldehyde resin-based composites［J］. Polymer Journal，2005，37(7)：522-528.

【42】

WANG H Y，LU R G，HUANG Z Y，et al. Effect of surface-treated carbon nanotubes on the mechanical and tribological performances of phenolic resin［J］. Journal of Macromolecular Science: Physics，2012，51(6)：1148-1158.

【43】

刘琳，宋静，叶紫平. 修饰碳纳米管对硼酚醛树脂摩擦性能的影响［J］. 同济大学学报(自然科学版)，2011，39(12)：1844-1849.