聚碳酸酯(PC)由于其尺寸稳定性好、成型加工性能优良、耐候性以及良好的抗冲击性,可以用于制造各类复杂塑料组件。然而在薄壁微结构制品的生产中发现,其强度、性能等方面往往满足不了需求。碳纳米管(CNTs)由于其优异的力学性能、导电导热性能,在许多领域都有潜在的应用价值,尤其是作为填料改善聚合物性能,提高聚合物的应用范围。因此,由聚合物基体和CNTs组成的纳米复合材料有着广泛研究。CNTs的含量以及在聚合物基体的分散效果对产品的使用性能有很大影响。针对企业的实际需求,确定合适的制备方式以及研究碳纳米管对复合材料力学性能以及加工性能的影响十分必要。本文通过稀释母料方式制备了 CNTs含量为1wt%、2wt%、3wt%和5wt%的复合材料。将制备的复合材料进行注塑成型加工出测试所用的试样。通过扫描电镜观察复合材料试样拉伸和冲击实验后的试样断面形貌,分析CNTs在PC基体的分散情况。通过万能试验机和纳米压痕实验分析复合材料的力学性能,联系不同含量CNTs分散性与其对复合材料性能的改善,得到CNTs对复合材料的增强机理以及CNTs含量对复合材料力学性能的影响规律。采用旋转流变仪分析复合材料的流变行为,通过动态频率扫描研究复合材料的流变渗流信息和结构转变。稳态剪切性能的分析可以为碳纳米管复合材料在实际生产加工方面提供更有价值的信息。根据分析结果,选择适当CNTs含量的复合材料通过注塑成型加工出具有微结构特征的面板。研究结果表明:当CNTs含量低于2wt%时,在PC基体上分散性较好,并未出现明显团聚现象。CNTs可以提高复合材料的拉伸强度、弹性模量以及表面硬度。当CNTs含量为5wt%时,弹性模量可以提高近22.3%,拉伸强度可以提高13.2%左右,表面硬度提高了 11.6%。但是其变化趋势随着CNTs的提高逐渐变缓。CNTs含量大于1wt%时会降低PC的非结晶峰强度,提高结晶衍射强度。随着CNTs的不断提高,临界应变幅值减小,线性黏弹区的范围不断减小。CNTs含量增加和温度升高都会降低复合材料的交叉频率,提高复合材料的储能模量G’和损耗模量G"。随着CNTs的加入,低频处储能模量和损耗模量都显著增加,频率依赖性逐渐减弱。当CNTs含量大于2wt%时出现G’平台,这表明熔体由液态转变为固态或假固态。CNTs/PC复合材料在CNTs含量为2wt%时出现渗流阈值,升高温度可以降低渗流阈值。随CNTs含量的增加,复合材料阻尼因子tanδ逐渐降低,在低频时变化显著,曲线弧度也随CNTs含量增加逐渐变大。储能模量G’、损耗模量G"和复数黏度都随温度的升高呈先上升后下降的趋势。当温度为220℃时,曲线发生转折,且随着温度升高,不同CNTs含量之间的差值越大。CNTs/PC复合材料的复数黏度随着剪切速率的增大逐渐减小,呈现出典型的剪切变稀特征。剪切速率低于5 s-1时,复数黏度显著降低。当剪切速率大于10 s-1时,复数黏度对剪切速率的依赖性降低。随着剪切速率的增大,剪切应力呈先增大后较小的变化趋势。