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。     

MWCNTs／PS复合材料阻燃性能研究

以多壁碳纳米管、表面处理MWCNTs、MWCNTs/纳米氧化钛复合对聚苯乙烯(PS)进行阻燃改性.通过热失重(TG)和氧指数(LOI)测试等方法,测试MWCNTs/PS、MWCNTs/nano-TiO2/PS复合材料的阻燃性能和热稳定性;利用扫描电镜、傅立叶红外光谱法研究复合材料的微观形态结构.研究表明:少量的MWCNTs可提高PS的阻燃性能,混合酸溶液处理的MWCNTs对PS的阻燃改性效果比未处理的MWCNTs要好;当MWCNTs添加量达到3.0Wt%时,该复合材料的氧指数达到22,可以较大地减少燃烧熔融滴落;MWCNTs(1.0Wt%)/nano-TiO2(5.0Wt%)/PS复合材料的氧指数达到23,说明MWCNTs与nano-TiO2具有协同阻燃效果.     

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...     

高抗冲聚苯乙烯/炭黑导电复合材料 PTC效应的研究

采用SEM、XRP、DSC和体积膨胀等手段对非结晶形HIPS／CB（聚苯乙烯／炭黑）导电复合材料的导电行为进行分析。实验结果表明，HIPS／CB导电复合材料的渗流区域较窄，炭黑含量为30～40g时，电阻发生急剧降低，在渗流阀值附近导电复合材料的电阻率变化最大，跃迁强度为2.2个数量级；HIPS／CB导电复合材料的PTC起始转变温度在85℃左右，与HIPS的玻璃化转变温度接近，HIPS作为非晶材料其体积膨胀较弱，并不足以单独解释PTC效益。     

超临界流体制备PMMA/MWCNTs微孔发泡复合材料及其导电性能

通过溶液-熔融共混法制备聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/多壁碳纳米管(MWCNTs)复合材料,辅以透射电子显微镜对MWCNTs在PMMA基体中的分散性进行表征,发现MWCNTs分散性良好,直径约为10 nm,平均长度约为200 nm.通过超临界流体发泡工艺对PMMA/MWCNTs复合材料导电网络进行调控,从而获得具有不同...     

MWCNTs/PU导电纤维的制备与性能

通过将多壁碳纳米管(MWCNTs)与聚氨酯(PU)在N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)溶液中共混,获得了MWCNTs/PU纺丝原液,采用模拟干法纺丝技术,制备了MWCNTs/PU导电纤维;并对纤维的导电性能进行了表征,研究了复合纤维在不同温度、不同拉伸条件下电导率的变化规律。结果表明:当温度从25℃升高至150℃时,纤维的电导率从2.5×10~(-2) S/m上升到3.0 S/m;当对纤维进行拉伸,伸长率从0增加至100%时,电导率从2.5×10~(-2) S/m下降到3.6×10~(-4) S/m;当固定伸长率25%,对纤维进行循环拉伸时,电导率在(4.0～6.0)×10~(-3) S/m之间上下起伏。     

EP/AlN/MWCNTs导热复合材料性能研究

采用硅烷偶联剂KH–550对氮化铝(Al N)颗粒进行表面处理,对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行氧化处理。通过溶剂和超声分散法,分别制备了环氧树脂(EP)/Al N,EP/MWCNTs及EP/Al N/MWCNTs复合材料,用万能试验机测试了复合材料的冲击强度与弯曲强度,用热导率测定仪测试了其热导率,用扫描电子显微镜和透射电子显微镜测试了其微观结构。结果表明,Al N,MWCNTs在EP基体中分散均匀;单独或同时加入填料Al N和MWCNTs均能够提高EP复合材料的力学性能和导热性能。随着Al N,MWCNTs含量的增加,EP/Al N,EP/MWCNTs及EP/Al N/MWCNTs复合材料的冲击强度和弯曲强度均呈现先增大后减小的趋势,而热导率呈现逐渐增大的趋势;EP/Al N/MWCNTs复合材料的热导率明显高于相同份数Al N的EP/Al N复合材料的热导率。当MWCNTs含量为1.5份、Al N含量为40份时,EP/Al N/MWCNTs复合材料的综合性能最优异,冲击强度为22.118 k J/m2,弯曲强度为124.40 MPa,热导率达到0.434 W/(m·K)。     

GF/PVDF导电复合材料的PTC行为

以石墨纤维(GF)、乙炔炭黑(CB)为导电填料,聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,通过熔融共混方法分别制备GF/PVDF、CB/PVDF导电复合材料。讨论了导电填料形状、含量对复合材料正温度系数效应(PTC)的影响。并通过实验现象分析认为具有长径比结构的GF是导电复合材料负温度系数效应(NTC)减弱的原因,结合差示扫描量热分析(DSC)证明PTC效应与聚合物结晶熔融有直接关系。     

多壁碳纳米管/炭黑/顺丁橡胶导电复合材料的研究

采用机械共混法制备多壁碳纳米管(MWNTs)/炭黑/顺丁橡胶(BR)复合材料,研究其导电性和物理性能。结果表明,与炭黑相比,MWNTs能够更好地改善BR的电性能;当炭黑用量为40份时,加入1份MWNTs可使复合材料的体积电阻率从1.2×1010Ω.cm降至7.0×105Ω.cm;当MWNTs/炭黑用量比为5/40时,MWNTs和炭黑在BR中的协同补强作用较明显,复合材料的邵尔A型硬度、拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度均显著提高。     

EP/GNs/MWCNTs复合材料的导热性能

以多壁碳纳米管(MWCNTs)和石墨烯纳米微片(GNs)为导热填料,环氧树脂(EP)为基体采用溶剂和超声分散法,制备了EP/GNs/MWCNTs导热复合材料,并与EP/MWCNTs及EP/GNs复合材料的导热性能进行了对比。采用透射电子显微镜观察其微观结构,采用Hot Disk热导率测试仪测试其导热性能,采用差示扫描量热法和热重分析仪测试其耐热性及热稳定性。结果表明,MWCNTs和GNs共同作为EP导热填料时,相比于单组分填料(MWCNTs或GNs)更易形成导热网络;EP的热导率、玻璃化转变温度(Tg)和热分解温度均随着MWCNTs或GNs含量的增加而提高,其中,GNs更有利于提高EP的热导率和热分解温度,MWCNTs更有利于提高EP的Tg。在相同的导热填料含量下,相对于其中的任一单一填料,MWCNTs/GNs共同作用时,对热导率的提高有更显著的效果,且随着其中GNs比例的增加,热导率逐渐增大。当GNs和MWCNTs的体积分数分别为0.6%和0.4%时,EP/GNs/MWCNTs复合材料的热导率、Tg和起始分解温度分别为0.565 W/(m·K),152℃和316℃,分别比纯EP提高了132.5%,34.5%和8.2%。     

高导电聚苯胺/多壁碳纳米管复合材料的制备与电性能研究

采用混酸处理法对多壁碳纳米管（MWCNTs）进行表面处理, 通过原位聚合法,以过硫酸铵为氧化剂,制备高导电聚苯胺(PANI)/MWCNTs复合材料。采用透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪 、紫外可见分光光度计以及X射线衍射仪对MWCNTs和复合材料进行表面观察、结构测定与性能表征;使用两探针法测量复合材料的电性能,并通过平均电场理论和逾渗阈理论进行理论分析。结果表明,MWCNTs的直径约为60~100 nm,长度约为几十微米,酸化后MWCNTs表面引入大量—OH和—COOH;随着MWCNTs含量增加,导电PAM/MWCNTs复合材料的电导率增加,渗滤阈值的理论值为2.36 %。     

Enhanced Thermal Conductivity of Epoxy Composites with MWCNTs/AlN Hybrid Filler

To further improve the thermal conductivity of epoxy resin, the multi-walled carbon nanotube/aluminum nitride (MWCNTs/AlN) hybrid filler was employed to prepare thermal conductivity MWCNTs/AlN/epoxy composite by casting process, and the silane coupling reagent of γ-glycidoxy propyl trimethoxy silane(KH-560) was also used to functionalize the surface of MWCNTs and/or AlN. Results revealed that, the thermal conductivity of epoxy resin was improved remarkably with the addition of MWCNTs/AlN hybrid filler, a higher thermal conductivity of 1.04 W/mK could be achieved with 29 wt% MWCNTs/AlN hybrid filler (4 wt% MWCNTs +25 wt% AlN), about 5 times higher than that of native epoxy resin. And the epoxy composite with 29 wt% MWCNTs/AlN hybrid filler possessed better thermal conductivity and mechanical properties than those of single 5 wt% MWCNTs or 40 wt% AlN. The thermal decomposition temperature of MWCNTs/AlN/epoxy composite was increased with the addition of MWCNTs/AlN hybrid filler. For given filler loading, surface treatment of MWCNTs and/or AlN by KH-560 exhibited a positive effect on the thermal conductivity of epoxy composite.     

EP/GNSs复合材料的电性能研究

以KNG–180石墨烯微片(GNSs)为导电填料,双酚A型环氧树脂(EP)E–54为基体,并分别用2-乙基-4-甲基咪唑(2,4-EMI)和甲基四氢邻苯二甲酸酐(Me THPA)为固化剂,采用超声分散法制备了EP/GNSs导电复合材料。研究了不同固化剂及GNSs含量对EP/GNSs复合材料电性能的影响。结果表明,两种固化剂固化的复合材料均具有明显的导电逾渗行为和正温度系数(PTC)效应;2,4-EMI固化的复合材料的逾渗阈值为5.1%,Me THPA固化的为4.5%;Me THPA固化的复合材料具有更强的PTC效应和更低的室温电阻率,但大量实验发现Me THPA固化的复合材料电性能实验结果重复性相对较差,且易存在负温度系数效应,故仍采用2,4-EMI作为EP/GNSs导电复合材料的固化剂。随GNSs含量增加,2,4–EMI固化的复合材料室温电阻率逐渐降低,PTC强度先升高后降低,当GNSs质量分数达到8%时,复合材料的PTC强度最高,达到2.3,且经过3次热循环之后,其阻–温曲线的热循环稳定性变好。     

聚苯乙烯/多壁碳纳米管复合材料的阻燃性能

综述了近年来聚苯乙烯/多壁碳纳米管复合材料的阻燃研究进展,详细介绍了其热解性能（包括热解温度和玻璃化转变温度）以及燃烧性能（包括热释放速率、质量损失速率和成炭性）,并对相关机理进行了深入的探讨,分析了多壁碳纳米管含量、长径比、杂质及表面改性处理对相应复合材料的热稳定性及阻燃性能的影响。     

聚氨酯/碳纳米管功能复合材料的电学性能研究

采用溶液共混法制备了聚氨酯(PUR)/碳纳米管(CNTs)功能复合材料,并分别利用磁力分散和超声分散方法对CNTs进行分散,探讨了CNTs含量对PUR/CNTs复合材料电学性能的影响。结果表明,利用超声分散方法比磁力分散方法获得的CNTs在基体中的分散效果更好,并且随着超声分散时间的延长,分散效果越好;当分散时间为2 h、CNTs的质量分数为5%时,PUR/CNTs复合材料的体积电阻率趋于稳定,可以降到50 MΩ.cm,比纯PUR的体积电阻率下降了6个数量级。     

PP/PS/纳米插层高岭土复合材料的制备及性能研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯/聚苯乙烯/二甲基亚砜插层改性高岭土（PP/PS/K-DMSO）复合材料。研究了不同用量K-DMSO对PP/PS共混材料的结构及性能的影响。结果表明,随着K-DMSO的加入,复合材料的加工性能、力学性能、热性能均得到提高;与PP/PS共混材料相比,在K-DMSO的加入量为6 %（质量分数,下同）时,熔融流动速率增加了2.925 g/(10min),冲击强度提高了48.8 %,弯曲强度提高了24.1 %。扫描电镜分析表明,K-DMSO的加入,使PP与PS两相界面模糊,PS分散相尺寸减小,增加了PP、PS的相容性。     

Preparation and Characterization of Confined Atactic Polystyrene in Ordered Silica/Polystyrene Composites

Ordered silica/polystyrene composites were prepared via radical polymerization in silica colloidal crystal templates, and ordered macroporous polymers were accordingly obtained after removing the silica templates. The confinement effect of the templates on the polymers in the composites was investigated. NMR results indicated that the polystyrenes formed both inside and outside the template were atactic. The polystyrene inside the template possessed a higher molecular weight and a narrower molecular weight distribution than the bulk one outside the template. The glass transition temperature of the confined polystyrene increased significantly with decreasing silica sphere size of the templates, and so did the contraction of polymer pores. The smaller the silica sphere size of the templates, the more remarkable is the confinement, which could be explained by entropic confinement of the polymer chains within a fixed inorganic meso‐framework (T. P. Russell, Science 2001 , 293, 446).