碳纳米管/炭黑环氧树脂的制备与性能研究

使用CNTs和炭黑一同复合来改性善环氧树脂的性能,主要考察了固化剂用量、促进剂用量、碳纳米管/炭黑用量、超声时间和稀释剂用量对复合材料的导电性能和力学性能的影响。结果表明,加入环氧树脂2%~3%的碳纳米管/炭黑后能显著提升复合材料的导电性能和力学性能,通过多组分复合改性可以得到低成本高性能的环氧树脂材料。     

三种导电填料与碳纳米管复合改性环氧树脂的研究

选取了炭黑、钛白粉和云母粉三种导电填料分别掺入10%的CNTs一同复合来改性环氧树脂的性能,结果表明,三种填料和CNTs复合后都可以显著提高复合材料抗静电的能力,而适量的炭黑复合碳纳米管和钛白粉复合碳纳米管混合物还可以起到改善环氧树脂复合材料力学性能的作用。研究表明通过多组分复合改性可以得到低成本高性能的环氧树脂材料。     

环氧树脂/碳纳米管复合材料制备及导电性能研究进展

简要介绍了环氧树脂/碳纳米管复合材料的组成以及碳纳米管在环氧树脂中的分散方法;综述了环氧树脂/碳纳米管复合材料的制备方法,包括溶液浇铸法、原位聚合法、化学改性法、混合固化剂辅助叠层法和树脂传递模塑法;总结了国内外对环氧树脂/碳纳米管复合材料导电性能的研究现状,并分析了影响其导电性能的因素,包括碳纳米管的比表面积、表面功能化和制备方法,剪切速率及固化条件等。     

碳纳米管/白炭黑/炭黑补强溶聚丁苯橡胶纳米复合材料导电性能的研究

研究碳纳米管(CNTs)/白炭黑/炭黑补强溶聚丁苯橡胶(SSBR)纳米复合材料的导电性能。结果表明,当白炭黑用量小于50份时,白炭黑的阻隔效应占主导,CNTs/白炭黑补强SSBR纳米复合材料的导电性能较差;当白炭黑用量达到70份时,白炭黑的体积排除效应占主导,复合材料的导电性能较好。炭黑和CNTs的协同作用可提高CNTs/白炭黑/炭黑补强SSBR纳米复合材料的导电性能。偶联剂Si747改性复合材料的导电性能优于未添加偶联剂Si747的复合材料。     

文摘

石墨/炭黑改性树脂导电复合材料的电学性能研究[刊,中]/杨小健,何为,王守绪,等//化工新型材料,2012,40(2):91-94以改性环氧树脂为基体,石墨/炭黑为混合导电填料制备了导电复合材料。分析了材料的导电机理,研究导电填料含量与电阻率之间的关系。结果表明,当石墨为15%、炭黑     

石墨/炭黑复合导电涂料的制备及其导电性能研究

以石墨、炭黑为导电填料,环氧树脂E-20为成膜物质,聚酰胺树脂650为固化剂,制备导电涂料。利用SB100A/21A四探针导体/半导体电阻率测量仪测定涂层电阻率,研究结果表明:当以石墨作为导电填料,含量为40%时涂层的综合性能最优;当以炭黑作为导电填料,含量为50%时,涂层的性能最优;当以石墨炭黑二者复合作为导电填料时,等质量条件下涂层的性能最好。     

多壁碳纳米管/玻璃纤维/环氧树脂界面粘结特性研究

本文对一种多壁碳纳米管进行表面酸化和胺化改性处理,通过超声波分散制备碳纳米管/玻璃纤维/环氧树脂单丝复合试样,采用单丝断裂法研究碳纳米管对玻璃纤维/环氧树脂界面粘结特性的影响。实验结果表明,加入碳纳米管后环氧树脂弯曲性能提高,单丝复合体系的拉伸应力-应变曲线在屈服点之后产生波动。通过比较纤维断点数-应变曲线、偏光下纤维断点形貌以及断口形貌SEM图像发现,对于玻璃纤维体系,加入硅烷偶联剂KH560后,碳纳米管可明显提高玻璃纤维/环氧界面粘结强度,并以胺化碳管改性体系影响最为显著。     

碳纳米管填料静电自组装制备及在导电塑料中的应用

为了提高碳纳米管(CNTs)在塑料中的分散性能,设计碳纳米管填料(CNTs Filler)。阳/非离子表面活性剂复配在水中分散CNTs,并赋予CNTs表面正电性。与表面负电性的炭黑或聚苯乙烯微球复合,通过静电吸附作用自组装形成均匀稳定的复合物,制备出CNTs Filler。对比了CNTs Filler、CNTs和炭黑在PS和ABS塑料中,经不同成型工艺的导电结果,证明了使用碳纳米管填料提高了碳纳米管在塑料中的分散性能,总结了碳纳米管相对炭黑作为塑料导电功能体适合压延成型加工。推荐碳纳米管用于导电片材、导电薄膜和高导电塑料等领域。     

UHMWPE/炭黑抗静电复合材料的研究

制备了导电炭黑(CB)填充UHMWPE抗静电复合材料。实验结果表明,在经表面固相接枝改性的UHMWPE/CB复合体系中,炭黑渗滤区含量为5%~7%,表面电阻ρs从1014Ω下降到107Ω,较低的炭黑含量确保了复合材料优异的耐磨性;同时扫描电镜(SEM)表征证明炭黑在改性UHMWPE中达到纳米分散,形成双重纳米导电网络结构,这种双重纳米导电结构提高了复合材料的抗静电性能、力学性能和热变形温度。     

复合导电高分子材料的改性及应用研究进展

介绍了复合导电高分子材料的主要构成和分类,综述了碳系复合导电高分子材料[如炭黑(CB)填料型、碳纳米管(CNTs)填料型和石墨烯填料型等]、金属系复合导电高分子材料和金属氧化物系复合导电高分子材料的改性进展。最后对复合导电高分子材料的应用和发展前景进行了展望。     

碳纳米管复合导电剂及其在锂离子电池负极中的应用

将准一维结构的多壁碳纳米管和零维结构的导电乙炔炭黑均匀分散制备复合导电剂,并将其加入商品化锂离子电池负极材料中,考察复合导电剂对负极电化学性能的影响。结果表明,该碳纳米管复合导电剂可有效提高电极材料的首次库仑效率和循环寿命。     

导电炭黑在聚丙烯／环氧树脂共混物中的分布

利用扫描电子显微镜、光学显微镜、抽提实验和热重分析方法研究了导电炭黑在聚丙烯/环氧树脂共混物中的分布。结果表明,在共混物中,炭黑优先分布在具有高极性、低熔融黏度的环氧树脂相中,形成较强的相互作用。炭黑的加入改变了环氧树脂分散相的形貌,使其由球形颗粒转变为伸长结构。在共混物中加入相容剂,环氧树脂颗粒的尺寸显著减小,导致聚丙烯/环氧树脂/炭黑复合体系的电阻率升高。将炭黑先与聚丙烯熔融共混,再加入环氧树脂,部分炭黑从聚丙烯相向环氧树脂相迁移,这进一步证明了炭黑和环氧树脂之间有较强的亲和作用。     

新型炭黑填充抗静电和导电聚丙烯复合材料

以炭黑为导电填料,在聚丙烯中加入适量的环氧树脂和玻璃纤维,制备了新型的抗静电和导电聚丙烯复合材料。测定了不同复合体系的渗滤阈值,用扫描电镜(SEM)对相形貌进行了观察,并研究了环氧树脂和玻璃纤维用量对体积电阻率的影响。SEM照片表明在新型复合材料中,炭黑优先分布在环氧树脂中,环氧树脂包覆在玻璃纤维表面,通过玻璃纤维间的搭接形成导电通路。这种独特的结构使该复合材料的渗滤阈值低于聚丙烯/炭黑和聚丙烯/环氧树脂/炭黑复合体系的渗滤阈值。玻璃纤维和环氧树脂含量分别需要达到约10%,复合材料才能具有抗静电和导电作用。     

改性炭黑填充聚丙烯复合材料导电性能研究

将改性炭黑/聚丙烯熔融共混,制得复合导电材料,研究了填充不同种类的改性炭黑及其质量分数对复合材料导电性产生的影响。结果显示,复合材料呈现显著的渗滤效应,渗滤阈值约为10%;复合材料中填充改性炭黑后,其渗滤阈值下降至约8%。填充的炭黑种类不同,得到的复合材料的渗滤阈值存在较大的差异。复合材料的导电性能与炭黑比表面积也相关,炭黑比表面积越大,粒径越小,导电效果越好。     

碳纳米管/环氧树脂体系固化工艺研究

研究了碳纳米管/环氧树脂体系固化过程的工艺条件。结果表明,实验过程中操作温度120℃,固化过程中起始固化温度120℃,固化温度180℃,碳纳米管/环氧树脂复合体系的固化动力学模型为自催化模型。添加碳纳米管会使复合材料的拉伸强度变强,但是当碳纳米管的质量分数达到1.5%时拉伸性能反而会下降。     

硅橡胶基高导电复合材料的制备及其性能研究

以导电炭黑、片状微米银、碳纳米管为填料制备甲基乙烯基硅橡胶（MVQ）基高导电复合材料并研究其性能。结果表明：导电炭黑在MVQ中的逾渗阈值为8～12份（体积分数3.33%～4.92%）,导电炭黑用量为12份时导电炭黑/MVQ复合材料的交联网络最稳定;在添加12份导电炭黑的基础上添加150份片状微米银时,导电炭黑/片状微米银/MVQ复合材料在50%应变后的导电网络恢复程度最大;导电炭黑/片状微米银/碳纳米管/MVQ复合材料在50%应变后的电导率为1.2×104 S·m-1,电导率变化率为18%。     

超声辐射对PVA/CB导电复合材料气敏性能的影响

以聚乙烯醇(PVA)为基体,填充各种类型炭黑导电粒子,制备了导电复合薄膜。研究了超声作用下导电复合薄膜在不同溶剂蒸气中的气敏性能。考察了PVA与炭黑的比例、炭黑种类、超声时间、超声功率等条件对导电薄膜响应性能与响应稳定性的影响,并对这种导电复合薄膜产生气敏响应性的机理作了分析。结果表明,以PVA/乙炔炭黑组成的导电复合薄膜具有较强气敏响应性。当将其置于丙酮、正丁醇、乙醇、水极性溶剂中,电阻急剧提高102~103倍,表现为正蒸气系数效应(PVC);随炭黑含量提高,复合材料薄膜室温电阻下降,对溶剂蒸气的响应强度提高;超声时间、功率对导电粒子分散行为及复合材料的气敏性有影响,随超声时间延长及功率增大,接枝改性效果明显,导电薄膜的响应性及重复稳定性提高。     

CNT/mica导静电防腐蚀涂料的研制

以碳纳米管复合导电云母(CNT/mica)为填料、水性环氧树脂为基体制备了导静电防腐蚀涂料;CNT/mica具有易分散、用量低、制得的漆膜综合性能优异等优点,为碳纳米管的广泛应用开创了新局面。     

碳纳米管-炭黑协同改性PTT/PET复合纤维的制备及导电性能

聚对苯二甲酸丙二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PTT/PET)复合纤维具有稳定且高度螺旋的卷曲结构,为改善其抗静电性能,采用碳纳米管(CNT)/炭黑(CB)复合填料对PTT进行共混改性。将不同质量比的CNT,CB及PTT共混挤出,制备出用于纺丝的CNT/CB/PTT共混切片,CNT/CB/PTT共混切片与PET切片复合纺丝制备CNT-CB协同改性PTT/PET复合纤维,并对复合纤维的导电性能进行表征。结果表明:采用质量分数1%的CNT和质量分数10%的CB作为导电填料对PTT改性,导电粒子在PTT基体中未出现明显的团聚,且CNT和CB可以形成较为完善的复合导电通路,制备的CNT/CB/PTT共混切片可用于纺丝;将CNT/CB/PTT共混切片与PET切片按质量比50∶50进行复合纺丝,制得的复合纤维具有良好的导电性能;随拉伸倍数的提高,复合纤维的体积电阻率呈下降趋势,但拉伸倍数过高,会损坏CB与CNT在PTT基体中形成的导电网络,当拉伸倍数为3. 3时,未改性的PTT/PET复合纤维体积电阻率为3. 58×10~9Ω·cm,而改性复合纤维的体积电阻率下降至5. 44×10~6Ω·cm。     

环氧树脂/有机硅复合改性聚氨酯阻燃涂料的研究

采用正交试验法,以涂膜的力学性能和耐燃时间为依据,确定了制备环氧树脂/有机硅复合改性聚氨酯阻燃涂料时,环氧树脂与有机硅的配比,阻燃剂聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇的最佳用量。对涂膜进行了红外光谱和热重分析,对比检测了未改性聚氨酯涂料和环氧树脂/有机硅复合改性聚氨酯阻燃涂料的各方面性能。结果表明,环氧树脂/有机硅复合改性聚氨酯阻燃涂料的涂膜具有较高的拉伸强度,热稳定性能良好,防火阻燃性能优良。