炭黑/环氧树脂复合材料导电行为的研究

分别采用不同的混合分散方法制备炭黑/环氧树脂(CB/EP)复合材料(CB牌号为F101、XE2,EP牌号为E-54、E-51和E-44),研究了制备工艺、CB用量和CB结构等对复合材料导电性能的影响。结果表明:不同方法制得的复合材料体积电阻率的大小依次为机械混炼法离心混合法超声分散法;CB/EP复合材料的导电性能随CB用量增加而显著提高,并且F101/E-54、XE2/E-54复合材料体系均表现出明显的导电渗流行为;CB结构对复合材料的导电性能影响较大,F101/E-54、XE2/E-54复合材料体系的导电渗流阈值分别为3.85%、0.47%。     

CTBN对CB/EP基导电复合材料电性能的影响

以低结构CB(炭黑)为导电填料、EP(环氧树脂)为基体、CTBN(端羧基液体丁腈橡胶)为改性剂和2,4-EMI(2-乙基-4-甲基咪唑)为固化剂,采用超声分散法制备CB/EP基导电复合材料.研究结果表明:CB/EP基导电复合材料具有明显的导电渗流行为,其渗流阈值为w(CB)=7.1％;当w(CTBN)=12％时,含CT...     

二氧化硅对EP/CB复合材料电性能的影响

以二氧化硅( SiO2)为添加剂,低结构炭黑(CB)为导电填料,环氧树脂(EP)为基体树脂,甲基四氢邻苯二甲酸酐( MeTHPA)为固化剂,采用超声分散溶液混合法制备EP/CB/SiO2复合材料.通过电阻-温度特性测试和扫描电镜等分别对其电性能和微观形貌进行了表征与分析.结果表明,随SiO2含量增加,复合材料的室温体积电阻率先下降后上升,当SiO2质量分数为0.5％时,电阻率达到最小值;含SiO2的EP/CB/SiO2导电复合材料仍具有正温度系数( PTC)和负温度系数(NTC)效应,但其PTC强度小于EP/CB复合材料,NTC效应也弱于EP/CB体系.     

炭黑/碳纳米管/环氧树脂复合材料的导电渗流行为研究

采用超声分散溶液混合法制备炭黑/碳纳米管/环氧树脂(CB/CNTs/EP)复合材料,研究了不同几何结构的炭系填料的导电作用,并且通过体积电阻率测试和扫描电镜等手段分别对其电性能和微观形貌进行了表征与分析。结果表明,在CB/CNTs/EP复合材料中,CB和CNTs按质量比4:1填充复合体系的渗流阈值为3.8%,介于两种填料单独使用时的两个渗流阈值之间。不同结构纳米材料(CB和CNTs)的混用会在环氧树脂体系中形成更稳定的导电网络,提高了复合材料的导电性。     

高抗冲抗静电聚碳酸酯复合材料的研制

以导电炭黑、聚碳酸酯(PC)和苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)作为基体材料,通过熔融共混的方法制备了高抗冲抗静电复合材料.研究了炭黑类型、炭黑用量、基体树脂组成对电性能和力学性能的影响.结果表明,以高结构性的导电炭黑CB3000为导电填料,PC/SEBS在80/20质量比时,能够获得电性能和力学性能俱佳的复合材料.PC/SEBS/CB3000(90/10/3.5)体系在保持导电性能的同时实现了脆韧转变,缺口冲击强度达到50 kJ/m<'2.经扫描电镜(SEM)分析表明,双连续结构的形成是PC/SEBS/CB复合材料实现脆韧转变的主要原因.     

聚醚酰亚胺对炭黑填充环氧树脂复合材料导电性能和吸波性能的影响

利用反应诱导方法设计制备了炭黑(CB)包覆环氧树脂(EP)微球/聚醚酰亚胺(PEI)(EP/PEI/CB)复合材料。研究了该复合材料的微观结构,测量了其导电性能及在Ka波段的吸波性能,并与CB填充EP(EP/CB)复合材料进行了对比。结果表明,在EP/PEI/CB中,CB选择性分布在PEI相中并形成较规则的立体网状连续相,EP为30μm左右大小的微球分散相,与EP/CB相比具有更低的体积电阻率。EP/PEI/CB属于一种谐振腔式吸波体,在33～40 GHz范围具有较好的吸波性能且优于EP/CB,最大吸收峰出现在35.61 GHz,峰值反射率(R)为–17.40 dB,吸收带宽3.22 GHz(R–10 dB).     

炭黑/环氧树脂复合材料的电性能研究进展

介绍了炭黑/环氧树脂(EP)复合材料的制备工艺,讨论了炭黑/EP复合材料导电性能的影响因素,评述了炭黑/EP复合材料电阻正温度系数效应的机理解释和研究进展,展望了这一类材料的研究重点和发展前景。     

聚碳酸酯对环氧树脂/炭黑复合材料结构与导电性能的影响

利用溶液共混法制备了环氧树脂(EP)/聚碳酸酯(PC)/炭黑(CB)三元及EP/CB二元两种复合材料.采用扫描电子显微镜、光学显微镜、精密阻抗分析仪、高阻计研究了它们的微观形貌及电性能.结果表明,从热力学角度,PC比EP更容易和CB相容,在EP/PC/CB复合材料中,PC可以起到类似表面活性剂的作用;加入PC可以显著提...     

SBS改性PP基导电复合材料

采用(苯乙烯/丁二烯/苯乙烯)共聚物(SBS)改性聚丙烯(PP)为基体,炭黑(CB)为导电填料制备了导电复合材料。研究了导电复合材料的电性能及力学性能;同时探讨了CB在PP/SBS基体中富集的相关影响因素。结果表明,在基体中加入质量分数为20%的SBS可以大幅提高同等CB含量下导电复合材料的电导率,增加材料的韧性;在CB质量分数仅为10%的情况下富集效果更为明显。     

隔离结构CB/HDPE复合材料结构及温敏性研究

以炭黑(CB)为导电填料,高密度聚乙烯(HDPE)为基体,通过机械研磨-超声分散-热压成型法成功制备出具有隔离结构的CB/HDPE导电高分子复合材料。结果表明,CB粒子选择性地分布于HDPE粒子界面,体系形成良好的隔离结构导电网络;与普通CB/HDPE复合材料相比,隔离结构CB/HDPE导电材料具有较低的逾渗值;温敏行为研究发现,隔离结构的CB/HDPE复合材料的温度-电阻曲线呈现出特殊的双峰现象。     

纳米SiO_2对环氧树脂胶粘剂的改性机制及应用研究

环氧树脂(EP)具有粘接力强、电绝缘性好、稳定性高和固化收缩率小等优点,但由于纯EP固化后呈三维交联网状结构,导致其内应力大、质脆和抗冲击韧性较差。采用共混法将纳米SiO2(nano-SiO2)加入到EP基体树脂中,制备nano-SiO2/EP复合材料。结果表明:复合材料的剪切强度由16.66 MPa升至18.01 MPa,冲击强度从15.40 kJ/m2升至33.68 kJ/m2,弯曲强度从70.50 MPa升至85.94 MPa,最终nano-SiO2/EP复合材料体系的韧性比不含nano-SiO2体系提高了82.8%。     

Effect of the carbon black structure on the stability and efficiency of the conductive network in polyethylene composites

Composites of high‐density polyethylene (HDPE) with different kinds of carbon black (CB) were prepared through melt blending. The influence of the CB structure on the stability and efficiency of the conductive network in HDPE/CB composites were mainly investigated. Scanning electron microscopy was used to observe the morphology of the CB primary aggregates. The relationship between the temperature‐resistivity behaviors of the composites and the crystallization behaviors of the matrix were also investigated. High‐structure CB built an effective conductive network at a low filler content compared to the low‐structure one because of its branched morphology. Therefore, the composite containing high‐structure CB revealed a lower percolation threshold. The composite containing low‐structure CB obtained a stronger positive temperature coefficient (PTC) intensity because the cluster network was fragile and easily damaged during matrix melting. The reproducibility of the results of PTC effect of the composite containing high‐structure CB was better than that of the composite containing a low‐structure one. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci., 2013     

聚偏氟乙烯/氟橡胶合金/炭黑三元复合体系电热性能

以聚偏氟乙烯(PVDF)/氟橡胶(F2 6 )合金为基体,研究了两种不同炭黑类型及用量、不同环境温度、不同热历程及辐照交联对复合物PTC(正电阻温度系数)导电特性的影响。结果表明,聚偏氟乙烯/氟橡胶/炭黑三元复合体系具有强PTC特性,可用于制作电致发热稳定性良好的、自限温度 135± 5℃、具有商业用途的自控温型伴热带     

热历史对LLDPE／EVA／CB导电材料PTC性能的影响

研究了淬火（液氮冷却）,空气自然冷却,空冷后退火,水冷,缓慢冷却等不同热历史条件下LLDPE／EVA／CB导电复合材料的PTC（正温度系数）特性,并借助DMA,DSC,SEM,TEM等手段揭示了LLDPE／EVA／CB导电复合材料PT特性与结晶形态等结构间的关系。结果表明,LLDPE／EVA／CB导电复合材料的PTC行为受结晶度和结晶形态影响很大,结晶度愈高,室温电阻愈小,PTC强度愈高;结晶形态愈复杂,从室温至PTC转变温度的低温PTC效应愈强,熔体缓慢冷却及退火工艺,可提高复合物结晶度,降低取向作用,使电阻率下降。     

Effect of nanosized carbon black on the morphology,transport, and mechanical properties of rubbery epoxy and silicone composites

Three different types of nanosized carbon black (CB), Printex XE2 (CBP), Vulcan XC72, and Printex 140 U (CBU), were dispersed by mechanical mixing in rubbery epoxy (RE) and silicone to produce composites. It was found that the maximum possible loading of CB in the polymers depended on the surface area of CB. For a given loading, all three CBs produced similar improvements in the thermal conductivity of the resulting composites, but their effects on the electrical conductivity varied and ranged from insulating composites with CBU to conducting composites with CBP. CBP produced a greater improvement in the electrical conductivity than the thermal conductivity of the polymers compared to the other CBs. This was attributed to the high structure of CBP, which led to the formation of a concatenated structure within the matrix. The CB/silicone composites had a similar thermal conductivity to that of the CB/RE composites, but only the CBP/silicone composite produced at 8 wt % loading was electrically conducting. The compression and hardness properties of RE were also significantly improved with the addition of CB. However, in the case of silicone, only CBP had a considerable effect on the compression properties. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2012     

聚砜改性环氧树脂复合材料热老化性能研究

以聚砜(PSF)改性环氧树脂(EP)为基体树脂,玻璃纤维为增强材料,采用高温模压成型法制备出PSF改性EP/玻璃纤维复合材料。结果表明:PSF能有效提高EP基体的热稳定性能;经200℃热老化72 h后,PSF改性EP/玻璃纤维复合材料的热失重率<1%,其冲击强度和弯曲强度呈先升后降态势,电绝缘性能仍然较好(其体积电阻率和表面电阻率的数量级仍保持在1012左右);该复合材料在高温绝缘场合中具有良好的应用前景。     

炭黑－环氧树脂导电复合材料的研究

本文研究了炭黑－环氧树脂复合材料的制备工艺及炭黑填充率对材料电阻率的影响。实验结果表明，加入表面活性剂，明显改善了炭黑在环氧树脂中分布的均匀性。炭黑－环氧树脂材料具有明显的渗流效应，正温度系数效应即ＰＴＣ效应，非线性伏安特性和电磁波屏蔽效应。