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。     

填充型导热复合材料中的双逾渗效应

以胶体石墨作为导热填料,以高密度聚乙烯(HDPE)/低密度聚乙烯(LDPE)、HDPE/聚丙烯(PP)、HDPE/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、HDPE/聚苯乙烯(PS)为基体制备了填充型导热复合材料。利用杨氏方程分析了石墨在合金中的分布情况,认为胶体石墨在HDPE/PS、HDPE/PMMA体系中会发生双逾渗现象。测试表明,固定石墨体积分数为23%,HDPE/PS/石墨的导热性能在PS体积分数23.1%时达到1.33W/m.K,相对纯HDPE体系提高了24.2%;以HDPE/PM-MA(体积比50/50)为基体得到的材料导热系数为1.57W/m.K,相对纯HDPE体系提高了46.7%。转矩流变和动态力学表征确认填料形成了空间网络结构。     

预制炭黑/尼龙6纤维网络在导电高分子复合材料中的逾渗行为

通过超声法将炭黑(CB)粒子固定在静电纺丝尼龙6(PA6)纤维膜表面,制备出一系列具有不同CB含量的CB/PA6导电纤维薄膜。利用热压成型法将制备的导电纤维膜与高密度聚乙烯(HDPE)粉末热压复合,制备出CB/PA6/HDPE导电高分子复合材料(CPC)。扫描电子显微镜图片显示,CB粒子均匀地锚固在PA6纤维表面,且CB/PA6导电纤维膜在HDPE基体中形成连续的导电网络结构。研究了材料的导电逾渗行为,发现CB/PA6/HDPE复合材料的逾渗值仅为2.5%,显著低于传统的CB/HDPE复合材料的逾渗值(8.5%)。同时,由于CB/PA6/HDPE复合材料具有特殊的预制CB/PA6导电纤维网络状结构,PA6电纺纤维膜的含量在复合材料体系中也呈现出有趣的逾渗行为。     

基于交流阻抗的聚乙烯/碳纳米管导电复合材料的室温逾渗性能

聚合物基导电复合材料的室温逾渗机理是其使用和制备的重要基础。为了阐述聚乙烯/碳纳米管导电复合材料的室温逾渗性能,文中基于交流阻抗的分析思路和方法,采用电阻电容的等效电路模拟复合材料中的电学性能。以熔融法制备的高密度聚乙烯(HDPE)/碳纳米管(CNTs)复合材料为研究对象,测试其室温下的电学性能与CNTs含量间的关系,其中交流(AC)阻抗测试频率范围为100Hz到106.5Hz。当碳纳米管质量分数为0.5%时复合材料的电导率升至10~(-6)S/cm,表明复合材料中逾渗网络已初步形成。随频率变化的AC阻抗可清晰地展示HDPE/CNTs中导电网络的形成过程,并表明在导电复合材料的电学逾渗中,复合材料的导电机理逐渐由电容主导向电阻主导变化。     

动态硫化对共混物TPU/EVM动态力学性能的影响

橡胶加工分析仪RPA2000测试发现,动态硫化后共混物的储能模量G′升高,应变和温度依赖性减弱,Payne效应减弱,损耗因子tanδ降低,但频率依赖性与动态硫化前相似;RPA2000温度扫描中发现,在温度低于80℃时,动态硫化后G′反而降低,动态粘弹谱仪(DMA)测试也显示,动态硫化后共混物在高弹态时储能模量比硫化前低,原因可能是交联网络破坏了在高弹态时对模量贡献很大的热塑性聚氨酯(TPU)与白炭黑之间形成的键合橡胶。     

动态硫化对TPU/EVM共混物加工流变行为的影响

采用过氧化二异丙苯(DCP)对热塑性聚氨酯弹性体(TPU)/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVM)共混物实施动态硫化后,TPU/EVM共混物的表观黏度增大,非牛顿性增强,挤出胀大比增大,挤出物表面粗糙。其中TPU/EVM=75/25时,黏度增加最大,并且随剪切速率的增加其非牛顿性由硫化前的减弱变为硫化后的增强。动态硫化后,纯TPU的表观黏度增大,说明过氧化物使其发生了一定程度的交联而又使其不失热塑性。     

EVA-g-PU/SBR/OMMT复合材料的制备与性能表征

采用熔融共混与熔融插层相结合的方法,制备了EVA-g-PU/SBR/OMMT复合材料.采用x-射线衍射仪(XRD)与透射电镜(TEM)研究了蒙脱土在聚合物基体中的分散状态,用电子万能试验机、摩擦磨损试验机测试了材料的力学性能及耐摩擦磨损性能,并通过扫面电镜分析了材料的磨损机理.结果表明,蒙脱土主要以插层型分布在聚合物基...     

ABS/石墨复合材料的交直流导电特性及流变性能

研究了石墨填充丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)复合材料的直流(DC)和交流(AC)导电特性和线性粘弹行为。电性能测试结果表明,石墨体积分数为13.21%~16.36%时,ABS/石墨复合材料的DC电阻率突降6个数量级,说明发生电学逾渗;同时,AC电阻率在低频区不随频率而变化,且AC阻抗复平面图中阻抗实部与阻抗虚部呈现半圆弧,进一步证明导电网络的形成。流变性能测试结果表明石墨体积分数为10.24%~13.21%时复合体系的储能模量和复数黏度出现跳跃,损耗因子(tanδ)的峰值减小且逐渐向高频移动,说明复合体系从"类液态"转变为"类固态",发生流变逾渗现象。流变逾渗阈值小于导电逾渗阈值是因为传递电子时石墨之间的距离比阻碍聚合物分子链运动时石墨之间的距离小。     

碳纳米管/聚苯乙烯复合材料的制备及导电性能研究

用溶液共混的方法将碳纳米管(CNTs)分散在聚乳酸聚己酸内酯(PLLA-PCL)嵌段共聚物中,再采用熔融共混的方法,制备了CNTs/PLLA-PCL/PS复合材料.扫描电镜和高分辨率光学显微镜观察发现,CNTs能够较均匀地分散在PLLA-PCL.电导率的测定表明,CNTs的加入大幅度提高了聚苯乙烯的导电性能,与CNTs//PS复合材料相比,PLLA-PCL的加入对更加有效地分散CNTs.     

熔体插层制备EVA/粘土纳米复合材料

通过熔体插层制备了乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)／粘土纳米复合材料。采用FT-IR、XRD、TG分析和力学性能测试研究了有机改性粘土和EVA/粘土复合材料的结构与性能。实验结果表明，通过离子交换反应，可使长链十八胺阳离子嵌入粘土片层间，增大了粘土的片层间距；对于EVA／有机化粘土体系，通过熔体插层可使EVA分子链插层于粘土片层中，使粘土片层被进一步撑开；EVA／粘土纳米复合材料具有较好的力学性能。     

石墨烯多壁碳纳米管/超高分子量聚乙烯导电复合材料的制备及性能

为了比较超高分子量聚乙烯(UHMWPE)在单一填充和混合填充时, 复合材料导电性的差别。在超声和肼的作用下, 通过对氧化石墨烯(GO)、 多壁碳纳米管(MWCNTs)和超高分子量聚乙烯水/乙醇分散液减压蒸馏及热压制备了隔离型MWCNTs/UHMWPE、 石墨烯(GNS)/UHMWPE和MWCNTs-GNS/UHMWPE导电复合材料。经SEM、 TEM测试发现, 导电填料分散于UHMWPE颗粒表面, 热压后形成隔离结构。隔离型的MWCNTs/UHMWPE和GNS/UHMWPE复合材料均表现出较低的导电逾渗(0.148%和0.059%, 体积分数,下同), 但MWCNTs/UHMWPE复合材料的电导率(2.0×10^-2 S/m, 1.0%, 质量分数, 下同)明显高于相同填料含量下的GNS/UHMWPE复合材料。 MWCNTs-GNS/UHMWPE复合材料表现出了更低的逾渗(0.039%) 和较高导电性能(1.0×10^-2 S/m, 1.0%), 其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。     

硅油对EVA/ATH复合材料的协同阻燃作用

采用氧指数、锥形量热仪等手段,研究了羟基硅油（HSO）在乙烯-醋酸乙烯酯（EVA）/氢氧化铝（ATH）体系中的协效阻燃作用。氧指数结果表明,随着HSO添加量的增加,复合材料的氧指数略有所下降,样品EVA1～EVA5的氧指数从31下降至27.5。锥形量热仪结果表明,随着HSO添加量的增加,复合材料的热释放速率峰值呈明显的...     

TPU/GO-ODA复合材料的结构与导电性能

目的以十八烷基胺(ODA)修饰的氧化石墨烯(GO-ODA)和热塑性聚氨酯(TPU)为主要材料,制备具有良好导电性能的复合材料。方法采用溶液浇注法与热压工艺制备热塑性聚氨酯/功能化石墨烯(TPU/GO-ODA)复合材料,考察GO-ODA的结构和导电性能,分析GO-ODA对TPU/GO-ODA复合材料的导电性能、拉伸-电阻敏感性的影响。结果 GO-ODA的导电性能明显优于GO;所制备的TPU/GO-ODA复合材料具有良好的导电性能,且它的拉伸-电阻敏感行为可重复性良好。结论 TPU/GO-ODA具有良好的导电性能、应变响应能力和可重复性。     

纳米TiO2和SiO2填充EVA复合材料的结构与性能

采用一步法制备出EVA/纳米T iO2及EVA/纳米S iO2复合材料,研究纳米微粒在EVA基体中的分散性、结构变化及对力学性能、流变性能的影响。结果表明,加入的纳米微粒粒径越小,纳米粉体在基体中的分散就会更加均匀,分散微粒的粒径也会更小;纳米微粒和硅烷偶联剂之间,硅烷偶联剂和EVA之间会形成一定的键合结构。适量的纳米微粒能够改变断裂机理,有效地提高材料的力学性能,降低熔体的表观黏度,从而改善加工流动性。     

形状记忆聚氨酯/碳纳米管复合材料在形状记忆和热处理过程中导电性能变化

采用溶液混合结合密炼的方法制备了碳纳米(CNTs)/形状记忆聚氨酯导电复合材料.电镜照片显示,CNTs在聚氨酯基体中分散均匀.该材料具有良好的导电性能,添加3％的碳管,材料导电率可达4.6 s/m,逾渗阈值仅为0.99％.加入碳管没有损害材料的形状记忆性能,碳管质量分数为3％时,材料的形状固定率为?94％,恢复率为?8...     

碳纳米管/导电高分子功能复合材料的合成与应用

碳纳米管/导电高分子复合材料由其优异的电学特性引起了研究者的广泛关注,主要总结了国内学者在碳纳米管表面修饰技术的基本原理;碳纳米管/导电高分子复合材料的合成方法;碳纳米管/导电高分子复合材料的电学相关应用的研究动态,展望了碳纳米管/导电高分子复合材料的可控合成与功能性应用之间的定量构效关系,针对制备高性能的碳纳米管/导电高分子复合材料提出了建议。     

PP/TPU/纳米SiO2复合材料的制备与性能研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/热塑性聚氨酯弹性体(TPU)/纳米SiO2复合材料,研究了复合材料的力学性能、结晶性能、流变性能.研究结果表明,填充5%的TPU和极少量纳米SiO2具有协同增强和增韧效应;PU能诱导PPβ晶的形成,纳米SiO2的用量影响其诱导作用;纳米SiO2对PP/TPU有一定的增容作用,使复合材料体系的模量与黏度增大.     

碳纳米管/导电聚苯胺复合材料的制备及相互作用研究进展

综述了近年来通过原位聚合法和化学共价法制备碳纳米管/导电聚苯胺复合材料的最新研究进展,并且重点分析了碳纳米管、聚苯胺之间的相互作用.与原位聚合法相比,化学共价法制备的碳纳米管/导电聚苯胺分子间除了π-π相互作用外,还存在着强烈的化学键作用,能够显著提高导电聚苯胺的热稳定性,同时,导电聚苯胺可提高官能化碳纳米管的电化学氧化还原稳定性.     

纳米OMMT/EVA-g-PU复合材料

采用熔融接枝与熔融插层相结合的方法,成功制备了纳米OMMT/EVA-g-PU复合材料。通过FTIR及13C NMR测试表明,端—NCO的聚氨酯(PU)预聚体与皂化乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)间发生接枝反应。采用X射线衍射仪(XRD)与透射电镜(TEM)观察了蒙脱土(OMMT)在基体中的分散状态,用电子万能试验机、动态力学分析仪(DMA)和热重分析仪(TG)分析了复合材料的力学性能、储能模量和热性能。结果表明：OMMT主要以插层型分布在基体中;当OMMT的质量分数为3%时,复合材料的断裂强度、杨氏模量和撕裂强度分别为7.96 MPa、7.12 MPa和49.97 MPa;复合材料的储能模量随 OMMT含量的增加而升高,当OMMT的质量分数为7%时,复合材料的储能模量相对于纯EVA 提高了2 倍多;复合材料的热稳定性能也要优于纯EVA,并随OMMT含量的增加而升高。     

EVA/PMMA透明复合材料制备与性能研究

以乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和过氧化二苯甲酰(BPO)为原料,采用原位本体聚合法制备EVA/PMMA复合材料。通过红外光谱(FT-IR)、玻璃化温度(Tg)、热失重(TG)、邵氏硬度、抗弯强度、冲击强度和可见光透过率研究EVA/PMMA复合材料性能。研发发现,EVA对EVA/PMMA复合材料的Tg、分解温度和抗弯强度影响不大,5%~7%EVA与PMMA聚合可制得综合性能优异的高韧EVA/PMMA透明复合材料。其中,硬度由88HD提高到90HD,冲击强度由0.99kJ/m2提高到3.41~4.04kJ/m2,800~400nm波长范围内透过率均大于85%。