碳黑/接枝聚乙烯导电复合材料的研究

利用Co^60-γ射线共辐照法在聚乙烯分子上接枝极性基因。以改性的聚乙烯为基体，碳黑为导电颗粒，制备碳黑／接枝聚乙烯导电复合材料。用多用电表对导电复合材料电性能进行了测试。结果表明：接枝改性后的聚乙烯作为导电复合材料的树脂基体，可改善导电复合材料的电阻稳定性，提高导电复合材料的升阻比。     

不同碳黑含量PMMA的热降解行为和动力学分析

用熔融共混法制备不同碳黑(CB)含量的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料,根据固态反应动力学研究了这种材料的热降解行为。在不同升温速率的非等温热重分析(TGA)实验的基础上用Friedman、FWO、KAS和Freeman-Carroll四种方法构建了不同碳黑含量PMMA的热降解动力学模型,并将TGA实验数据与求解模型对比验证了模型的可靠性。结果表明：添加碳黑使PMMA的热分解温度和活化能提高,碳黑含量(质量分数)为0.1%时达到峰值;随着碳黑含量的提高PMMA的活化能先增大后减小,其最大提高量为17.76 kJ·mol^-1,表明加入碳黑能在一定程度上提高PMMA的热稳定性。     

复合型导电高分子材料导电机理研究及电阻率计算

综述了复合型导电高分子材料的导电机理，描述了电子的微观传输过程；总结了计算电阻率的两种常用方法──渗流理论和量子力学隧道效应，分析了计算电阻率的各种模型和计算方法。     

导电高分子应用研究的若干进展

综述了近几年来国内外导电高分子材料的一些代表性应用研究进展，对其在电致变色材料、电致荧光材料、吸波材料、电容器、电极、选择性透过膜、灵敏材料等几个方面应用研究的最新发展情况作了详细的描述。     

二氧化硅对碳黑/环氧树脂复合材料渗透特性的影响

通过溶剂化过程制备碳黑-二氧化硅-环氧树脂聚合物基复合材料,并研究复合材料的导电渗透特性。当碳黑的体积分数低于15.5%时,复合材料的导电性可以用经典的渗透理论来描述,并发现渗透阈值约为14.7%,这与理论预测值相接近。当碳黑的体积分数高于15.5%时,材料的电导率与理论预测值偏离较大。这可能是因为:此时材料中的二氧化硅的用量较少,其对碳黑颗粒的空间体积排除效应较差;由于氢键和范德华力作用,纳米级的碳黑颗粒容易形成聚集态,这与渗透理论中导电颗粒必须是单个分布的这一前提假设相违背。扫描电镜分析及模拟计算结果支持该结论。     

填充复合型导电高分子材料导电机理及导电性能影响因素研究概况

采用渗流理论、量子力学隧道效应理论和场致发射效应等理论,对填充复合型导电高分子材料的导电机理进行了分析介绍;从聚合物的结构、导电填料的种类、性能、用量、复合材料制备方法、加工及使用条件等因素,分析了影响填充复合型导电高分子材料导电性能的主要因素.     

导电高分子材料的进展

主要论述了导电高分子材料的种类、发展概况及其应用 ,对新近开发的复合型导电高分子材料产品进行了介绍 ,并对导电高分子材料的发展进行了展望。     

复合型导电高分子材料PTC效应的研究与应用

正温系数（Ｐｏｓｉｔｉｖｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）导电高分子材料（ＰＴＣ材料）在工业中得到了广泛的应用。本文综述了导电高分子ＰＴＣ／ＮＴＣ效应的影响因素和产生的原因，阐述了ＰＴＣ材料存在的问题及改进方法。     

导电聚苯胺的特性及应用

聚苯胺是导电高分子化合物中的一个极有应用前途的高分子材料。木文旨在介绍导电聚苯胺的各类特性及各个方面的应用前景。     

导电高分子材料的性能及应用

本文论述了各类导电高分子材料的性能及其应用，导电高分子材料除可用作电器元件外，还可用作二次电池的电极材料、防静电涂层及电显示材料等，是一类性能优异的新型功能材料。     

新型聚苯胺/聚己内酰胺导电纤维的制备及性能研究

以聚苯胺(PANI)为导电成分、聚己内酰胺(PA6)纤维为基体纤维,针对传统涂覆法中导电涂覆易脱落的缺陷,提出用溶解-涂覆方法制备具有导电耐久性的PANI/PA6涂覆型导电纤维.讨论了溶剂浓度、卷绕转数等对PA6基体纤维溶解行为、PANI/PA6纤维力学性能和导电性能的影响,并分析了所得PANI/PA6纤维的导电耐久性.结果表明,75%甲酸和100r/min转数为较优的工艺条件,在此条件下制备纤维的体积比电阻为4.3×101Ω·cm,且纤维具有较好的导电耐久性.     

CB/PBMA复合材料在有机蒸汽中的电阻响应与吸附行为

研究了炭黑/聚甲基丙烯酸丁酯(CB/PBMA)复合材料在有机蒸汽中的电阻响应和吸附行为。结果表明,在较大的有机蒸汽分压范围内(p/p°=0～0.16),CB/PBMA导电复合材料在丙酮和氯仿蒸汽中的电阻响应程度的对数与蒸汽分压之间存在良好的线性关系,而且该复合材料的电阻响应程度随有机蒸汽分压的变化曲线与其吸附等温线吻合,而与炭黑的吸附等温线差别较大。前者的吸附曲线符合Ⅲ型吸附,因为复合材料表面没有微孔只有大孔,而后者的吸附曲线是典型的Ⅱ型吸附,这是由于炭黑表面有丰富的微孔和中孔。     

无机填料对PVC/CPE/CB复合材料导电性能的影响

研究了具有不同粒子形态的无机填料(球形的纳米二氧化硅、片状的滑石粉和纤维状的玻璃纤维),以及不同粒径的碳酸钙(纳米碳酸钙、超细碳酸钙)对聚氯乙烯(PVC)/氯化聚乙烯(CPE)/导电炭黑(CB)复合材料导电性能的影响。电性能测试和扫描电镜形态结构分析结果表明,添加纤维状填料比球形和片状填料更有利于复合材料导电性能的保持;粒径较小的纳米碳酸钙对复合材料的导电性能影响较小。当炭黑含量为12phr时,添加15phr纳米碳酸钙后复合材料的电阻率仅为6.04×106Ω.cm。     

聚甲基丙烯酸丁酯/炭黑导电复合材料用于空气中有机蒸气检测

研究了聚甲基丙烯酸丁酯/炭黑(PBMA/CB)复合材料在空气中低浓度有机蒸气检测方面的应用.结果表明,在相同蒸气浓度时,复合材料对乙酸乙酯和甲苯蒸气的电阻响应灵敏度更高,这是因为复合材料对有机蒸气的气敏响应性能不仅与聚合物基体和有机溶剂间的相溶性有关,而且与有机蒸气分压有关.复合材料的电阻响应程度随有机蒸气分压的变化与Ⅲ型吸附曲线相似.另外,通过改变发黑的质量分数、测试温度等,可以有效地改善复合材料对空气中低浓度有机蒸气的电阻响应性能.     

碳纤维导电复合材料的电学性能研究

研究了FR－4溴化环氧树脂玻璃布和碳纤维导电纸层压复合面状发热板的电学性能,结果表明：溴化环氧树脂固化过程对其电性能产生影响,对于不同规格的导电纸,其电阻下降率不同。面状发热板的电阻在升温和降温过程中存在不同程度的偏离,呈现PTC或NTC效应,数次热循环后,可以使室温电阻保持恒定。发热板的电阻随通电时间的延长而逐渐下降并趋于稳定,通断电次数对基电阻影响不大,在长期通电使用下能保持其功能稳定性,发热板的功率密度与表面温度呈现良好的线性关系。     

炭黑碳纤维填充双组分聚合物体系的导电网络及其阻温特性

以2种不同形态尺寸的导电填料炭黑(CB)、 碳纤维(CF)填充双组分聚合物体系高密度聚乙烯(HDPE)聚丙烯(PP), 制备了四元导电复合材料。研究了导电网络的结构形态及其对材料阻温特性的影响。光学显微镜及SEM 观察表明: 炭黑选择性地分布于HDPE中, 体系中HDPE与PP呈双连续相分布, 形成双渗流导电网络结构。而具有较高长径比的碳纤维在两相基体中均匀分布并贯通多个相区, HDPE导电相区的碳纤维相互桥接形成导电网络。电性能测试结果表明: 体系的体积电阻率与CB/HDPEPP及CBCF/HDPE三元复合体系相比下降了1~5个数量级。同时, 双渗流导电网络的存在也有效抑制了负温度系数(NTC)效应, 提高了循环稳定性。与CBCF/HDPE体系相比, CBCF/HDPEPP体系的NTC效应从2个数量级下降到0.6个数量级, 电阻特征弛豫时间从951s增加到了2370s。      

低逾渗MWCNTs-CB/UHMWPE导电复合材料的制备及性能

采用溶液法及机械共混法分别制备了均匀结构的炭黑(CB)/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)及隔离结构的多壁碳纳米管(MWCNTs)-CB/UHMWPE复合薄膜。扫描电镜分析显示,虽然大部分CB均匀分散于UHMWPE基体中,但依然存在明显的局部团聚,而隔离结构中的MWCNTs-CB分布于UHMWPE界面间,更易形成导电通道。导电测试结果表明,复合材料的导电逾渗值由均匀分布的4.91%(体积分数)下降到隔离结构的0.42%。MWCNTs的加入完善了CB间的导电网络,使复合材料的逾渗值进一步下降,当CB∶MWCNTs=15∶1时,复合薄膜的逾渗值由0.42%(体积分数)下降到0.24%,然而混合填料中MWCNTs含量的进一步增加几乎对逾渗值没有影响。力学性能研究表明,隔离型复合材料的拉伸强度和断裂伸长率随填充剂含量的增加呈现出先上升后下降的趋势。     

炭黑填充型导电复合材料的聚集体结构模型

分析了炭黑填充聚合物导电复合材料的非线性导电行为和机理,基于有效介质理论及以炭黑聚集体的等效球形单元为基本单元,建立了描述其非线性导电行为的聚集体结构模型。进而推导出复合体系导电率与炭黑体积分数之间的关系式及其逾渗阈值的计算式,克服了有效介质理论只能得到逾渗阈值为1/3而不能解释低于1/3的逾渗阈值的不足。应用这些表达式预测了导电复合体系的导电率和逾渗阈值,并与实验结果进行了比较,结果表明:预测值与实验结果有较好的一致性。     

纳米导电纤维填充天然胶乳复合材料的电性能研究

用纳米导电纤维填充天然乳得复合材料,研究了复合材料的导电性、介电性以及温度对复合材料电阻率的影响。结果表明,随纳米导电纤维填充份数的增加,复合材料的电阻率下降,介常数增大;电阻率对温度的依赖性产大,并且当纳米导昵水在胶乳中形成导电网络时,电阻率和表面电阻率随温度同表现出不同的变化趋势。     

多壁碳纳米管增强炭黑/聚丙烯导电复合材料导电行为

为了充分利用不同导电粒子的导电作用,在炭黑(CB)/聚丙烯(PP)导电复合体系中引入了多壁碳纳米管(CNTs)。研究发现：引入的CNTs分散在CB粒子间起到“桥梁”作用,使体系的导电性能得到明显改善,并且CB∶CNTs为19∶1时其协同导电效果最好,该复合体系出现逾渗现象,对应的导电填料体积分数明显降低。在导电填料总体积分数为4.76%时,少量CNTs的引入就可使复合体系的体积电阻率从109Ω·cm下降到105Ω·cm;同时少量的CNTs能明显抑制炭黑/聚丙烯导电复合材料的正温度效应(PTC),使PTC强度从6.10降低到1.48,PTC转变峰温度从166℃升高到174℃。少量的 CNTs可以使PP的结晶温度提高12℃,对PP结晶的成核作用比CB更加明显。复合体系力学性能随导电填料体积分数增加而明显降低,但因为体积电阻率一定时CB-CNTs/PP体系所需导电填料体积分数较CB/PP体系明显降低,因此少量CNTs的引入能够使复合体系的力学性能得到更大程度的保持。