PA12/MWCNTs导电复合材料的制备与性能

以多壁碳纳米管(MWCNTs)为导电剂与尼龙12(PA12)复合制备导电复合材料,通过十二烷基苯磺酸钠与硅烷偶联剂KH560对MWCNTs进行改性,提高其分散性,研究了共混方式、改性剂品种及MWCNTs含量对复合材料力学性能、热性能、导电性能及熔体流动性能的影响,得到了制备该复合材料的最佳方法.结果表明,添加MWCNT...     

PP/PCL/MWCNTs导电复合材料的制备及性能分析

利用熔融共混法制备聚丙烯/聚己内酯/多壁碳纳米管(PP/PCL/MWCNTs)复合材料,研究了不同MWCNTs含量对PP/PCL/MWCNTs复合材料性能的影响。结果表明:MWCNTs含量为2%时,PP/PCL/MWCNTs复合材料力学性能最好,断裂强度为13.22 MPa,达到PP/PCL/MWCNTs复合材料的逾渗阈值。PCL的加入提高了PP的热稳定性,MWCNTs的加入阻碍了高聚物分子链的热运动,提高了PP/PCL复合材料的结晶温度和熔融温度。     

聚丙烯混杂碳质填料复合材料的导电性能

石墨烯(GNP)、炭黑(CB)、碳纳米管(CNT)等碳质填料具备高的导电性能,通过在聚合物中混杂碳质填料制备功能性复合材料逐渐成为研究焦点。两种或多种碳质填料能够通过填料之间的协同作用在聚合物内部形成导电填料网络,进而提高复合材料的导电性能。采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)混杂碳质填料复合材料,研究了不同的填料配比以及填料网络对PP混杂碳质填料复合材料的导电率和和微观形态的影响。结果表明,单一填料复合材料中,含有5%CNT的PP复合材料的电导率最高,电导率达到0.793 S/cm;两种碳质填料混杂的复合材料,当CNT∶CB的配比为4∶1时,PP复合材料的电导率最高为0.339 S/cm;三种碳质填料混杂的复合材料,当GNP∶CNT∶CB的配比为2∶2∶1时,PP复合材料的电导率最高为0.317 5 S/cm。固定填料总含量为5%,通过增加其他填料,减少CNT的用量,减小成本的同时,电导率相差无几,具有不同形态的碳质填料在熔融共混的过程中互相缠结,CNT作为连接的桥梁,促进了填料网络形成。研究结果为聚合物复合材料导电性能的研究提供了方向。     

PP/KPEG/MWNTs导热复合材料制备及性能

将可膨胀石墨(KPEG)和多壁碳纳米管(MWNTs)混合填料填充至聚丙烯(PP)制备PP/KPEG/MWNTs导热复合材料。保持混合填料总质量分数30%不变,改变两者质量比进行试验。结果表明,随着MWNTs填充比例增加,导热复合材料的拉伸强度呈先增大后减小趋势,而缺口冲击强度总体呈下降趋势。与纯PP相比,当MWNTs与KPEG质量比为1∶5(MWNTs质量分数为5%)时,导热复合材料的热导率提高了328.4%;MWNTs可提高复合材料热稳定性,但改变其与KPEG质量比在试验范围内对热稳定性影响较弱。     

聚丙烯基石墨导电复合材料研究进展

阐述了国内外聚丙烯基石墨导电复合材料制备方法的研究现状,以及石墨类型、界面相容剂和加工条件等因素对复合材料性能的影响,介绍了聚丙烯基石墨导电复合材料在制备双极板方面的应用进展,并对其发展前景进行了展望。     

制备工艺对聚合物基多壁碳纳米管复合材料导电性能的影响

通过熔融共混的方法制备聚丙烯基多壁碳纳米管(PP/MWNTs)复合材料和聚碳酸酯基多壁碳纳米管(PC/MWNTs)复合材料,研究复合材料试样的表面电阻率与混炼制备工艺参数、成型方法和填料助荆的相应关系.结果表明:混炼速率、混炼时间、混炼温度都会对PP/MWNTs复合材料表面电阻率产生影响;偶联剂可以改善MWNTs在聚合物中的相容性;注塑成型方法制备的PC/MWNTs复合材料表面电阻率远远高于挤出成型和模压成型制备的复合材料表面电阻率.     

MWCNTs/PS复合材料导电性能及导电行为研究

多壁碳纳米管(MWCNTs)与聚苯乙烯(PS)熔融共混,制备试样,部分试样进行热处理。通过导电性能的测试研究了不同测试温度对MWCNTs/PS非结晶复合材料电性能及其导电行为的影响;通过SEM观察了该复合材料的表面形貌。研究结果表明:随着MWCNTs加入量的增加,MWCNTs/PS的体积电阻率(ρ)呈现下降趋势;当MWCNTs加入量达到8.0%,复合材料的ρ降到102数量级;120℃热处理后MWCNTs(10.0%)/PS复合材料的ρ比未经热处理的ρ下降近1个数量级;MWCNTs(10.0%)/PS 1-3型复合材料的PTC行为不明显,但5.0%MWCNTs/PS1-3型复合材料的PTC效应明显,在150℃以后,出现NTC效应。     

增韧聚丙烯导电纳米复合材料研究

以碳纳米管(CNT)作为导电组分,以乙烯-辛烯共聚物(POE)作为增韧剂,通过熔融复合制备PP/POE/CNT三组分纳米复合材料,研究微观结构与电导率和缺口冲击强度的关系.实验结果表明:PP/CNT两组分纳米复合材料由电绝缘体向丰导体的逾渗转变发生在CNT质量含量为2～3%时.POE的加入延迟了纳米复合材料的逾渗转变,这说明POE的存在延缓了纳米复合材料中导电通路的形成.重要的是,30%POE赋予了导电纳米复合材料超高韧性.     

PP/MWCNT微孔发泡复合材料导电性能及电磁屏蔽效应的研究

通过溶液-熔融共混方法制备具有良好分散性的聚丙烯/多壁碳纳米管(PP/MWCNT)复合材料,利用超临界二氧化碳对其微观结构进行调控,并对其导电性能和电磁屏蔽效能进行研究.PP/MWCNT复合材料发泡后,随着MWCNT含量的增加,泡孔尺寸从13.27 μm降低至6.11 μm,发泡倍率则从3.85提高至5.56.对其导电...     

多壁碳纳米管/高密度聚乙烯复合材料的导电行为研究

采用超声波分散溶液混合法,制备出导电性能优良的多壁碳纳米管(MWNTs)/高密度聚乙烯(HDPE)导电复合材料。研究了不同含量及长径比的MWNTs对HDPE导电性能的影响。结果表明:MWNTs可以显著提高复合材料的导电性,其体积电阻率由1017Ω.m降至107Ω.m;长径比较小的MWNTs分散性较好,并能显著提高材料的PTC(正温度系数效应)强度,当w(MWNTs-60100)=7%(相对于材料总质量而言)时,材料的PTC强度达到2.8。采用差示扫描量热(DSC)法分析了复合材料的结晶行为,证明MWNTs可以成为HDPE的成核剂,并能提高HDPE的成核速率,使晶粒尺寸分布变窄。     

聚丙烯/氧化锌导热复合材料的制备与性能研究

采用粒径为3μm和40μm复配的氧化锌粉体为导热填料以改善粉体在聚丙烯(PP)中的堆积密实度,以PP接枝马来酸酐为相容剂,与PP共混塑化,制备出PP/氧化锌导热复合材料,并对该导热复合材料的性能进行了研究。结果表明:当3μm和40μm氧化锌质量比为1:3、且总添加量为40%(体积分数)时,所得复合材料的热导率达到1.83 W/(m?K),热扩散系数为0.93×10-6 m2/s;相对于单一添加3μm或40μm粉体时,前者分别提高了15.8%和7.0%,后者分别提高了17.7%和12.0%;同时导热复合材料的体积电阻率、介电特性、力学性能和热稳定性均能满足对绝缘导热材料的要求。     

聚丙烯/鳞片石墨导热复合材料的制备及性能

以聚丙烯(PP)为基体,鳞片石墨(FG)为填料,通过添加偶联剂、开炼机混炼、模压成型的方法,制备了具有较高热导率和优良力学性能的PP/FG导热复合材料。考察了硅烷偶联剂的品种及用量、FG的粒径及含量对复合材料热导率和力学性能的影响。结果显示,使用偶联剂处理的FG对复合材料的力学性能具有一定的增强作用,但是材料的热导率降低;当KH 550添加量为FG含量的1%时,材料的力学性能最好;随着FG粒径的增大,材料的热导率明显提高,力学性能相应下降,粒径为17μm的FG与148μm的FG制备的复合材料相比,热导率提高了52.3%,拉伸强度和弯曲强度分别由34.4 MPa和51.5 MPa下降到25.1 MPa和43.0 MPa;随着FG含量的增加,材料的热导率增大,当17μm的FG含量为70%时,材料的热导率是纯PP的22.1倍,拉伸弹性模量和弯曲弹性模量也随之增大,断裂拉伸应变和断裂弯曲应变减小,拉伸强度和弯曲强度先减小后增大,并且在FG含量为20%时降到最低。     

微晶纤维素增强聚丙烯复合材料的制备与力学性能研究

以聚丙烯(PP)为基体、微晶纤维素(MCC)为增强材料、马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MA)为相容剂,利用双螺杆挤出机制备了PP/MCC/PP-g-MA复合材料,同时研究了该复合材料的力学性能。随后分别选用三元乙丙橡胶(EPDM)和乙烯-辛烯共聚物(POE)对PP/MCC/PP-g-MA复合材料进行增韧改性,考察了两种增韧剂的增韧效果。结果表明:加入PP-g-MA后,PP/MCC复合材料的力学性能明显提高。另外,增韧剂的引入使PP/MCC/PP-g-MA复合材料的冲击性能显著改善,其中POE对复合材料的增韧效果优于EPDM。但是增韧剂的引入会造成复合材料的拉伸强度、弹性模量和弯曲强度分别出现不同程度的下降,其中EPDM增韧复合材料的上述性能下降幅度相对较小。     

聚丙烯/木粉复合材料的制备及其力学性能的研究

以聚丙烯为基体,木粉为填料,采用机械共混、二次挤出共混和注塑成型方法制备不同木粉含量的PP/木粉复合材料,并且测定了PP/木粉复合材料的力学性能。实验结果表明:随着木粉用量的增加,复合材料拉伸强度逐渐增大;木粉用量为60%时,复合材料拉伸强度达到最大值36.04 MPa;木粉用量为80%时,复合材料拉伸强度降低到34.60 MPa。木粉的含量由20%增加到80%,复合材料弹性模量由579.12 MPa增加到869.80MPa,断裂伸长率从18.92%降低到7.39%,冲击强度由9.33 kJ/m2降低到7.76 kJ/m2。这是因为PP/木粉复合材料体系中随着木粉含量的增加,木粉起到了应力集中的作用,使材料变脆,冲击强度降低。     

聚丙烯／石墨导电复合材料的制备与表征

以制备具有低渗滤阀值（Φc)的聚丙烯（PP）／石墨导电复合材料为目的,采取了使用膨胀石墨（EG）,引入接枝聚丙烯(gPP),使用溶液插层复合等措施,制得Φc=6%（质量比,下同）的PP/gPP/EG导电复合材料,比PP／EG导电复合材料的Φc=11%降低了46％,研究了复合材料的制备方法－形态结构－导电性能关系,论述了不同方法制得的复合材料的Φc和导电性有明显差异的结构和本质原因。     

GE/AlN/CO-PA导热复合材料的制备与性能研究

以石墨烯(GE)和氮化铝(Al N)为导热填料,以硅烷偶联剂KH-550为表面改性剂,通过溶液共混法制备导热填料/三元共聚聚酰胺(CO-PA)导热复合材料,制备了Al N/CO-PA和GE/Al N/CO-PA复合材料。XRD和SEM分析表明,GE、Al N能够改变聚酰胺的结晶晶型;DSC分析表明导热填料能够改善导热复合材料结晶性能;TGA分析表明导热填料能够提高导热复合材料的热稳定性,当Al N含量为50%,Al N/CO-PA导热复合材料的75%损失温度T_(75%)和T_(d,max)分别比纯CO-PA高28.33℃和20℃;Al N含量为50%、GE含量为2%时,GE/Al N/CO-PA导热复合材料的T_(75%)和T_(d,max)分别比纯CO-PA高30℃和20.3℃;在Al N含量为50%、GE含量为8%时,复合材料的热导率为2.345 W/(m·K),是纯CO-PA热导率的9.1倍;随着温度的升高,CO-PA和导热复合材料的热扩散率逐渐降低;力学测试表明低含量的导热填料能够提高复合材料的力学性能,在Al N含量为10%时,复合材料的拉伸强度从38 MPa增加到75.73 MPa,屈服强度从19.8 MPa提高到54.23 MPa。     

聚苯胺导电复合材料的制备及性能研究

通过原位乳液聚合制备了PANI-HCI/P(MMA-BA)导电复合材料,对其导电率进行测试,并用FTIR、STA、XPS对导电复合材料的结构、热学性能、掺杂率进行了表征.结果表明:当APS/ANI摩尔比为1:1.5、反应单体中ANI为33%时,导电复合材料中PANI表面掺杂率为37.56%,复合材料电导率达到1.472×103S/cm.FTIR谱图表明导电复合材料分子结构中存在C=O、N=Q=N、N、-B-N等基团,说明共聚物P(MMA-BA)已经存在于复合材料中.STA测试结果表明:导电复合材料的玻璃化温度(Tg)为127℃,在270℃以下稳定性较好,通过原位乳液复合所得PANI-HCI/P(MMA-BA)导电复合材料的加工性及热稳定性能得到了改善.     

HDPE／无烟煤导电复合材料的制备与性能研究

以氯化铜熔盐掺杂无烟煤为导电填料 ,并通过偶联剂界面处理 ,与高密度聚乙烯熔融共混 ,成功制备了HDPE/无烟煤导电复合材料 ,通过力学性能测试、扫描电镜观察、电导率测试等手段研究了其结构与性能。结果表明 :复合材料拉伸强度在填充量 2 0 %以内均高于基体树脂 ,在 10 %附近取得最大值 ;断裂伸长率有所下降 ,但仍高于10 0 % ;电阻率变化符合逾渗规律 ,在填充量为 15 %时 ,电阻率下降到 2 .2 4× 10 7Ω·cm ,达到了抗静电材料的要求     

碳纤维/聚丙烯复合材料的制备及性能研究

为了提高聚丙烯(PP)材料的拉伸性能、摩擦性能等力学性能,采用液相氧化的方法将碳纤维(CF)预处理,并将预处理后的碳纤维填充到聚丙烯中,制备CF/PP复合材料,研究其对聚丙烯材料的力学性能和摩擦性能的影响。实验结果表明:CF/PP复合材料的拉伸性能较PP材料提高、冲击性能降低、材料摩擦系数降低,在一定范围内,材料的拉伸强度与碳纤维的含量基本成正比,但当CF含量超过7.5g时纤维的增强效果变得缓慢。随着CF含量的增加CF/PP复合材料的抗冲击性能、摩擦系数明显下降。