改性石墨烯/高密度聚乙烯复合材料PTC性能研究

以高密度聚乙烯(HDPE)为基体,改性的石墨烯为导电填料,采用熔融法制备正温度系数(PTC)的改性石墨烯/高密度聚乙烯复合材料。通过扫描电子显微镜、热重测试仪以及拉伸测试仪等,观察改性石墨烯/高密度聚乙烯复合材的微观形貌,研究改性石墨烯含量对复合材料热稳定性的影响以及拉伸性能的影响。结果表明:石墨烯在HDPE基体中分散性较好,在室温电阻率同为18.5Ω·㎝条件下,改性前复合材料耐电压冲击为250V,改性后复合材料耐电压冲击为400V,改性后的石墨烯加入HDPE,能够明显地提高复合材料增强耐电压性能,在石墨烯用量同为8.0%(体积百分数)条件下,改性前石墨烯的复合材料拉伸强度为25.6MPa,改性后石墨烯的复合材料拉伸强度为27.7MPa,改性后的石墨烯加入HDPE,能够明显提高复合材料的拉伸强度。     

基料对聚乙烯/炭黑复合材料PTC特性的影响

研究了基料对聚乙烯／炭黑复合材料ＰＴＣ特性的影响。试验表明，３种不同聚乙烯作为基料时，复合材料ＰＴＣ特性存在差异的原因是其结构上的差异所造成的。炭黑与聚乙烯分子的相互作用对ＰＴＣ特性的热重复性有重要影响     

炭黑-丁腈橡胶涂层复合材料的导电性能

将导电炭黑与丁腈橡胶混合制备导电聚合物复合材料,这种材料的电阻率随温度的变化呈正温度系数（ Ｐ Ｔ Ｃ）效应。讨论了不同的掺入炭黑粒子浓度、混炼和硫化及成膜溶剂对室温电阻率及 Ｐ Ｔ Ｃ效应的影响。     

聚乙烯/炭黑/碳纤维复合材料阻温特性

研究了碳纤维对聚乙烯/炭黑复合材料阻温特性的影响,并对导电机理做初步的探讨。由于碳纤维远程导电效应的存在,随着碳纤维含量的增加,复合材料PTC强度增加,PTC转变区域变窄,PTC转变温度移向高温,还有助于提高复合材料的电性能稳定性。      

高密度聚乙烯/炭纤维复合体系的PTC效应

以高密度聚乙烯(HDPE)为基体,添加不同长度的炭纤维(CF)制备了HDPE/CF复合体系.用显微镜观察了复合体系中CF的形态,测试了复合体系的逾渗值、正温度系数效应(PTC)的强度和多次热循环后的PTC强度.用DSC分析了复合体系的结晶性能与PTC稳定性的关系.结果表明,CF的长度对复合体系的电导率、渝渗阈值和PTC...     

炭黑填充聚乙烯PTC效应及其稳定性

可控自发热高分子材料是利用炭黑填充结晶高分子材料的正温度系数特性（PTC效应）制成的具有自动控温性能的功能高分子材料，文中通过对6种炭黑填充聚乙烯体系电性能的研究，分析了产生PTC效应的机理，筛选出了具有较强PTC效应的炭黑填充聚乙烯体系，并通过对该体系PTC稳定性研究得出，较佳的消除高于熔点的负温度系数效应（NTC效应）的方法是辐射交联，本研究为制备出具有实用价值的可控自发热聚乙烯的材料奠定了基础。     

温度对高密度聚乙烯—炭黑材料电性能的影响

讨论了ＨＤＰＥ－ＣＢＰＴＣ导电材料的电性能与温度的关系，发现在一定温度范围内，Ｒ－Ｔ关系符合Ｒ＝Ｒ．ｅｘｐ（ｄＴ），ａ为材料电阻随温度变化的温度系数，α值受聚合物基材的影响，ＣＢ含量及热处理不改变α的值，但可改ＩｎＲ－Ｔ成线性关系的温度范围，随着温度升高，表征材料导电性质的Ｂ值并非全都升高。对热－冷循环过程中ＰＥ－ＣＢ材料的Ｒ－Ｔ关系的研究表明：升温曲线与冷却曲线存在在不同程度的偏离，热处理及交联     

成核剂对聚乙烯/炭黑复合物的形态及PTC特性的影响

借助 WAXD、SAXS、DSC等手段研究了成核剂的引入对聚乙烯 /炭黑导电复合体系的结晶行为、聚集态结构的大尺寸效应及 PTC特性的影响。结果表明 ,成核剂的引入对结晶度的影响不大 ,但却使得基体的微晶尺寸、长周期等变小 ;从而改善了导电复合物的 PTC特性 ,提高了材料的开关性能 ,并改善了阻 -温曲线的重复稳定性。     

HDPE／CB—MWNTs复合材料体系PTC效应

研究了高密度聚乙烯/碳黑-多壁碳纳米管复合材料的正温度系数效应(PTC).结果发现,HDPE/CB-MWNTs复合材料中MWNTs的含量为1%.(质量分数,下同)时复合材料的PTC强度达8.3,室温电阻率仅为1.2Ω·m;而当MWNTs的含量为3%.时复合材料的PTC强度迅速减小到小于3,室温电阻率则变化不大.SEM研究表明导电填料CB或者MWNTs在复合材料中分布均匀.对HDPE/CB-MWNTs复合材料的PTC效应随MWNTs含量的变化原因进行了探讨.     

温度对高密度聚乙烯－炭黑材料电性能的影响

讨论了ＨＤＰＥ－ＣＢＰＴＣ导电材料的电性能与温度的关系，发现在一定温度范围内，Ｒ－Ｔ关系符合Ｒ＝Ｒ·ｅｘｐ（αＴ），α为材料电阻随温度变化的温度系数，α值受聚合物基材的影响，ＣＢ含量及热处理不改变α的值，但可改ＩｎＲ－Ｔ成线性关系的温度范围，随着温度升高，表征材料导电性质的Ｂ值并非全都升高。对热－冷循环过程中ＰＥ－ＣＢ材料的Ｒ－Ｔ关系的研究表明：升温曲线与冷却曲线存在不同程度的偏离，热处理及交联处理可减小这种偏离，交联可以有效地消除ＰＴＣ材料的ＮＴＣ现象。     

高转变温度聚合物PTC材料的研究

研究了以尼龙12（PA12）为基体树脂，炭黑（CB）为导电填料的高转变温度聚合物正温度系数（P11C）材料。采用熔融共混方法制备了PA12/CB聚合物PTC复合材料，研究了炭黑种类、炭黑含量、炭黑表面改性等因素对PA12/CB复合材料PTC性能的影响。结果表明：Vxc305炭黑填充的PA12复合材料，当炭黑含量为30％时，PTC强度可达到105；炭黑表面改性能够抑制材料的NrC效应。     

炭黑填充导电橡胶的温度传感器灵敏系数

以通用有效介质理论为基础,给出了炭黑填充导电橡胶(导电炭黑/橡胶)的温度传感器电阻-温度计算模型。利用该模型得出材料的灵敏系数计算公式,并结合形变和电阻率的变化对正电阻-温度特性(PTCR)的影响分析材料的灵敏系数特性。结果表明:在炭黑分布均匀、体积分数在渗流体积分数附近等条件下,电阻-温度计算模型与实验吻合,表现出一致的PTCR变化规律。导电炭黑/橡胶的PTCR效应主要源于基体膨胀导致炭黑体积分数的稀释作用,若炭黑体积分数在渗流区,导电炭黑/橡胶的灵敏系数为280~420;当炭黑体积分数在传导区时,其灵敏系数为32.5~62.0。导电炭黑/橡胶的PTCR效应是热-形变与形变-电导过程的乘积效应,导电炭黑/橡胶的灵敏系数高,但其体积膨胀系数低,使材料的电阻温度系数较低。     

炭黑填充导电橡胶的力敏传感器灵敏系数

以通用有效介质理论为基础, 给出了炭黑填充导电橡胶(炭黑/橡胶)的力敏传感器灵敏系数计算方程。采用该方程并结合应变和压阻效应对"负压力-电阻特性"(NPC)的影响程度, 分析了力敏导电炭黑/橡胶的灵敏系数和工作原理。结果表明: 炭黑体积分数在临界体积分数附近时, 力敏导电炭黑/橡胶的灵敏系数在2.5～13之间, 其工作原理主要为压阻效应。当炭黑体积分数在渗流区时, 灵敏系数在2.5～4.5之间, 其工作原理与接触压力的大小有关。压力较小时, 其工作原理主要为压阻效应; 压力较大时, 其工作原理主要为应变效应。炭黑体积分数在传导区时, 灵敏系数在2.0～2.5之间, 其工作原理主要为应变效应。      

熱處理影響碳黑/聚乙烯復合材料導電性之探討

針對碳黑填充聚乙烯復合材料進行實難的結果發現,通合的時效熱處理可使材料的電阻有效地降低至底值.經過輻射的材料若加熱至高于聚乙烯熔點的温度,并再進行時效熱處理,會使材料的電阻出現跳升的現象,而且電阻跳升的程度與材料中的碳黑種類有關.若于輻射之前實施材料的時效熱處理,這對電阻跳升的程度并無明顯的影響.     

熔融酯交换法原位合成炭黑/聚碳酸酯导电复合材料

利用原位聚合法合成具有导电性能的炭黑(CB)/聚碳酸酯(PC)复合材料。在聚合反应过程中, CB与PC在较低黏度下更好地混融, 而且通过负载催化剂连接CB和PC分子, 使CB参与PC链增长过程, 从而使CB有效分散。与传统的熔融共混法相比, 利用原位聚合法制备的CB/PC导电复合材料的渗滤阈值低, 当复合材料的体积电阻率为1.56×10⁶ Ω·mm时, CB的质量分数仅为4.32%。通过SEM观察发现, 原位法得到的样品中CB与PC充分混融, 形成导电网络更充分有效。利用原位聚合法得到的样品的正温度系数(PTC)的对数值达到4.69, 具有作为自控温材料的潜力。     

熔融酯交换法原位合成炭黑/聚碳酸酯导电复合材料

利用原位聚合法合成具有导电性能的炭黑(CB)/聚碳酸酯(PC)复合材料.在聚合反应过程中,CB与PC在较低黏度下更好地混融,而且通过负载催化剂连接CB和PC分子,使CB参与PC链增长过程,从而使CB有效分散.与传统的熔融共混法相比,利用原位聚合法制备的CB/PC导电复合材料的渗滤阈值低,当复合材料的体积电阻率为1.56×106 Ω ·mm时,CB的质量分数仅为4.32％.通过SEM观察发现,原位法得到的样品中CB与PC充分混融,形成导电网络更充分有效.利用原位聚合法得到的样品的正温度系数(PTC)的对数值达到4.69,具有作为自控温材料的潜力.     

导电炭黑填充硅橡胶的电阻温度系数

以炭黑(CB3100)为导电相,硅橡胶为基质制备导电复合材料。研究导电橡胶中炭黑质量分数对电阻温度系数的影响,并用填料对电阻温度系数的影响。以隧道效应理论为基础,给出了导电炭黑填充橡胶的电阻温度系数计算模型,结合实验得到温度对导电炭黑/硅橡胶电阻温度系数的影响主要体现在对其电阻率的影响;基体的体积热膨胀提高复合材料的电阻率,提高了正电阻温度系数;炭黑粒子间的隧道效应降低复合材料的电阻率,增强了负电阻温度系数;在炭黑/硅橡胶中加入少量碳纳米管,利用碳纳米管和炭黑的协同补强效应,使复合材料的导电性和稳定性提高。     

碳系分散体填充聚合物基PTC复合材料的研究进展

总结了碳系分散体(包括碳黑、石墨、碳纤维)作为导电填料填充聚合物形成聚合物基PTC复合材料的研究进展。对聚合物基体及碳系导电填料进行共混或接枝改性是当前主要的研究方向。认为在碳系／聚合物体系中加入合适的金属系导电填料可能会更有利于提高复合材料的PTC强度和稳定性。     

熱處理影響碳黑/聚乙烯復合材料導電性之探討

針對碳黑填充聚乙烯後合材料進行實驗的結果發現,適合的時效熱處理可使材料的電阻有效地降低至底值.經過輻射的材料若加熱至高于聚乙烯熔點的温度,并再進行時效熱處理,會使材料的電阻出現跳升的現象,而且電阻跳升的程度與材料中的碳黑種類有關.若于輻射之前實施材料的時效熱處理,這對電阻跳升的程度并無明顯的影響.