钒电池集流板用导电塑料的研制

采用高速搅拌混合的方式制备了高密度聚乙烯/超高分子量聚乙烯/石墨/碳纤维(HDPE/UHMwPE/GP/CF)复合材料,分析了复合材料的导电性能及微观相态结构,并对复合材料的物理机械性能及加工成型性能进行了研究.结果表明:HDPE和UHMWPE发生相分离,UHMWPE占据非导电相,使得导电相HDPE中的导电填料的浓度相对提高,从而有效提高了复合材料的导电性能;HDPE与UHMWPE的质量比为1/3时,复合材料的导电性能最佳;导电填料质量分数为65%时,复合材料的体积电阻达到0.1 Ω·cm,缺口冲击强度为5.2 kJ/m2,材料的成型性良好,具有最优的综合性能,符合钒电池(VRB)集流板的使用要求.     

EVA对HDPE/EVA/CB导电复合材料性能的影响

分别研究了HDPE/CB、EVA/CB两种复合材料的导电性能,并研究了不同含量EVA对HDPE/EVA/CB复合材料性能的影响,包括体系结晶度的变化和微观形态。根据TEM图片发现,CB在HDPE/EVA/CB复合材料中主要存在于HDPE相中,EVA的加入增加了复合材料的室温电阻率,同时,提高了材料的熔体指数。当EVA含量在37.5%～50.0%之间时,可以得到较理想的加工性与导电性能的平衡点。     

高温热处理对HDPE/CB导电复合材料性能的影响

在高密度聚乙烯(HDPE)中加入适量的炭黑(CB)制备了HDPE/CB导电复合材料。通过对HDPE/CB导电复合材料热处理前后性能的研究,发现高温热处理可以消除成型加工对导电复合材料导电性的不利影响,显著改善未交联HDPE导电复合材料的导电性;并发现在热处理的温度上可以突破传统的将热处理温度限制在HDPE熔点之下的做法。而使材料的热处理温度超过熔点。     

HDPE/DBDPO/Sb2O3/导电炭黑体系的形态和性能

研究了不同导电炭黑、十溴联苯醚(DBDPO)/Sb_2O_3复合阻燃剂对高密度聚乙烯(HDPE)性能的影响。不同导电炭黑存在不同的逾渗阈值。HDPE/DBDPO/Sb_2O_3/导电炭黑复合材料的基体呈微观网状结构,复合材料具有良好的抗静电性能,表面电阻达2.2×10~3Ω,阻燃性能、物理性能等满足MT 558.1—2005的要求。     

HDPE/CB/PA6复合材料的导电与力学性能研究

为了改善尼龙6低温与干态存在着冲击强度低、纤维状易于电荷富集的缺陷,制备了高密度聚乙烯(HDPE)/导电炭黑(CB)/尼龙6(PA6)复合材料。首先制备了HDPE/CB共混物作为功能改性剂,再以马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)为增容剂,通过双螺杆挤出机熔融共混制备了HDPE/CB/PA6复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM)、万能试验机、高阻计等方法,研究了添加增容剂和HDPE与PA6配比以及导电炭黑粒子含量对复合材料力学性能和导电性能的影响。结果表明,加入5 phr的增容剂POE-g-MAH,明显提高了HDPE与PA6的界面黏附力,复合材料相容性较好;当HDPE与PA6的质量比为35/65时,复合材料的断裂伸长率从纯PA6的88%增加到251%,缺口冲击强度从12.5 kJ/m~2增加到53.7 kJ/m~2;当导电炭黑的含量增加到2.5 phr时,复合材料的室温体积电阻率降低了7~10个数量级,约为10~8Ω·cm。     

隔离结构CB/HDPE复合材料结构及温敏性研究

以炭黑(CB)为导电填料,高密度聚乙烯(HDPE)为基体,通过机械研磨-超声分散-热压成型法成功制备出具有隔离结构的CB/HDPE导电高分子复合材料。结果表明,CB粒子选择性地分布于HDPE粒子界面,体系形成良好的隔离结构导电网络;与普通CB/HDPE复合材料相比,隔离结构CB/HDPE导电材料具有较低的逾渗值;温敏行为研究发现,隔离结构的CB/HDPE复合材料的温度-电阻曲线呈现出特殊的双峰现象。     

高密度聚乙烯/石墨导电复合材料的制备及研究

采用高密度聚乙烯(HDPE)为基体材料,石墨为导电填料,通过物理共混法制备其导电复合材料。对不同石墨添加量的导电复合材料力学性能、热性能和导电性能进行测定,分析了石墨对其复合材料性能的影响。结果表明,不同石墨添加量的复合材料均具有良好的力学性能;石墨填料能够同时改善复合材料的导热性能和热稳定性;石墨能够降低HDPE基复合材料的电阻率,改善材料导电性。     

微螺旋碳纤维/高密度聚乙烯复合材料电渗流行为及机制

以微螺旋碳纤维(CMCs)作为复合材料的导电填料,以高密度聚乙烯(HDPE)作为复合材料的基体树脂,研究了CMCs/HDPE基复合材料的电渗流行为、渗流阈值附近复合材料的导电机制。结果表明:CMCs/HDPE复合材料存在明显的渗流行为,其渗流阈值为6.28%(CMCs的体积分数)或9.77%(CMCs的质量分数);当CMCs的体积分数接近于渗流阈值时,CMCs/HDPE复合材料的导电方式由隧道效应所致。     

HDPE/POE/无机粒子复合材料的制备及性能

采用熔融共混的方法,通过无机粒子填充HDPE/POE共混体系制备复合材料。研究了Al粉、Al_2O_3粉、石墨(GP)这3种单一填料以及Al_2O_3/GP、Al/GP共2种复配填料对复合材料的导热导电和流变性能的影响。流变性能表明复合材料的动态模量随着石墨含量的增加而增加,且复合材料的损耗因子(tanδ)逐渐减小。当石墨含量(质量分数)为33%和50%时,复合材料的损耗因子小于1,复合材料内填料形成了网络结构。由于形成了导热导电通路,复合材料的热导率和电导率都得到明显提高。将含量为50%的石墨填充到HDPE/POE基体中,HDPE/POE/GP的导热率是1.8 W/(m·K),是HDPE/POE的5.3倍。     

熔融挤出制备HDPE/纳米石墨薄片导电塑料研究

采用苯乙烯-丙烯腈共聚(AS)树脂对纳米石墨薄片(GN)进行包裹改性,制备成GN母料,并将它与高密度聚乙烯(HDPE)树脂进行混合挤出,制备了HDPE/GN复合材料,其渗滤阀值质量含量为14%。讨论分析了复合体系在加工过程中导电性能及其变化特征,研究了所制备的复合材料力学性能与石墨含量的关系。     

钢纤维／聚合物复合材料性能研究

以HDPE和ABS为基体树脂，钢纤飨为填充材料制备了钢纤维／聚合物复合材料，研究了钢纤维含量和长径比对复合材料导电性能，力学性能和导热性能的影响，考察了重复加工次数与纤维长径比和复合材料性能的关系。     

CB／HDPE复合材料导电性能及导电行为研究

通过熔融共混的方法制备了CB／氯化聚乙烯（CPE）／HDPE复合材料和复合热稳定剂（15％抗氧剂1010,35％抗氧剂DLTP,50％硬脂酸钙）／CB／HDPE复合材料。通过导电性能测试研究TCPE和合热稳定剂对复合材料的导电性能和PTC导电行为的影响。DSC测试研究了复合材料热性能及其对复合材料的导电行为的影响。结果表明,随着CPE用量的增加,复合材料的导电性能提高;复合热稳定剂提高了复合材料的热稳定性,提高热老化后复合材料的PTC强度,可达4个数量级。     

LLDPE/HDPE/MWCNTs导电薄膜的制备及表征

以线性低密度聚乙烯(LLDPE)为原料,利用高密度聚乙烯(HDPE)和多壁碳纳米管(MWCNTs)为改性剂,通过热压成型和超声分散的方法制备了LLDPE/HDPE/MWCNTs复合薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、X-射线衍射(XRD)、拉伸性能和导电性能等测试手段,考察了LLDPE/HDPE/MWCNTs复合薄膜的结构、力学性能和导电性能。结果表明:与纯LLDPE相比,LLDPE/HDPE/MWCNTs复合薄膜的拉伸强度和屈服强度均提高;MWCNTs均匀分布在LLDPE/HDPE复合薄膜的表面,形成导电网络结构,有利于LLDPE/HDPE/MWCNTs复合薄膜导电性能的提高。     

PE/CB/EPDM导电复合材料的研究

通过研究不同种类炭黑及基体树脂等对于导电复合材料电性能和力学性能的影响，确立了以HDPE为基材，导电炭黑为填料的导电复合体系。实验结果表明：当EPDM加入量为10－15份时，HDPE／CB／EPDM复合材料具有较好的综合性能。     

集成电路封装用GNPs/CNTs/HDPE导热高分子复合材料的研究

本文以高密度聚乙烯(HDPE)为基体,以自制的h-G-C-2/1体系杂化填料为导热填料,制备了GNPs/CNTs/HDPE导热高分子复合材料,重点对比了杂化填料和复配填料对GNPs/CNTs/HDPE复合材料在导热、导电及力学性能方面的影响。结果表明,GNPs/CNTs/HDPE导热高分子复合材料的拉伸强度为31.9 MPa,冲击强度为22.1 kJ/m^2,体积电阻率为690 MΩ·cm,热导率为0.759 W/(m·K),满足集成电路封装用技术参数要求。杂化填料的分散性优于复配填料,杂化填料在提高复合材料的拉伸性能方面优于复配填料,复配填料在提高复合材料的热导率方面优于杂化填料。本文所获得的研究成果为制备新型综合性能优异的集成电路封装用导热高分子复合材料提供了一条新的思路。     

HDPE/功能化石墨烯复合材料制备及性能研究

氧化石墨烯(GO)具有较高的比表面积,层间距大,表面拥有丰富的官能团,可以很好地分散到聚合物中,但GO导电性差。研究对GO进行还原和表面修饰,以改善石墨烯和HDPE的相容性。采用熔融混炼法制备了HDPE/石墨烯复合材料,结合力学性能、导电性能、微观结构测试,考察不同HDPE/石墨烯复合材料的导电阈值,分析影响复合材料导电性的因素,进而得出较优化的制备工艺。研究发现石墨烯添加量为7.5%时,导电通路开始形成,当石墨烯含量达到7.5%时,拉伸强度提升22.14%,拉伸模量提升21.19%。     

LDPE/HDPE/炭黑PTC复合材料的制备与性能研究

采用流变仪对不同比例的低密度聚乙烯/高密度聚乙烯(LDPE/HDPE)进行了共混,研究了共混温度、转速和时间对LDPE/HDPE复合材料流变性能的影响。对不同比例的LDPE/HDPE进行了X射线衍射(XRD)测试,分析其结晶性能。制备了LDPE/炭黑(CB)复合材料和LDPE/HDPE/CB复合材料,并对其正温度系数(PTC)性能进行了测试。结果表明,制备LDPE/HDPE复合材料的最佳工艺条件为:转速50 r/min、温度170℃、共混时间10 min;LDPE∶HDPE质量比为1∶3时的复合材料结晶度最大;LDPE/HDPE/CB复合材料与LDPE/CB复合材料相比具有较高的PTC转变温度及更高的PTC强度。     

溶液法制备的CB/HDPE/UHMWPE复合材料的导电性能

以导电炭黑(CB)为填料,高密度聚乙烯(HDPE)和超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)为基体,通过超声溶液分散法制备了CB/HDPE/UHMWPE复合材料,并研究了CB含量对复合材料体积电阻率和阻-温特性的影响。研究发现,当HDPE∶UHMWPE质量比为7∶3,CB含量在5%左右时,CB/HDPE/UHMWPE复合材料能够形成完善的导电网络,材料具有较好的电性能;材料的体积电阻率随着温度的升高变大,在熔点附近时剧增,且材料的正温度效应(PTC)强度在CB含量大于渗流阈值的范围内,随着CB含量的增加而逐渐减小。通过多次对复合材料进行热循环测试发现CB/HDPE/UHMWPE复合材料具有良好的热稳定性。     

炭黑填充HDPE复合型导电塑料的阻燃化

采用具有阻燃功能的高分子改性剂M_L、有机阻燃剂多溴代烷和无机阻燃剂Sb_2O_3对炭黑/HDPE复合材料的燃烧性能研究后表明:三种阻燃剂均可使炭黑填充HDPE复合型导电塑料阻燃化,但性能上有所差异。     

钛酸酯偶联剂对磷石膏/HDPE性能的影响

采用3种钛酸酯偶联剂改性超细磷石膏(UPG),将改性后的UPG添加到高密度聚乙烯(HDPE)中,研究了钛酸酯偶联剂结构对UPG/HDPE复合材料力学性能的影响。结果表明,钛酸酯偶联剂改性的UPG接触角增大,吸油值降低,201-UPG改性效果最佳,接触角和吸油值分别为106.25°和0.23。与UPG/HDPE复合材料相比,101-UPG/HDPE、201-PG/HDPE、311-UPG/HDPE复合材料的拉伸性能、弯曲性能和冲击性能得到了一定的提高,在101-UPG/HDPE复合材料中的效果最佳,分别提高了42.41%、64.04%、174.65%。SEM测试表明,加入了钛酸酯改性剂的UPG在HDPE中的分散效果较佳;流变测试显示,101-UPG/HDPE复合材料的黏度比HDPE明显提高。