超高相对分子质量聚乙烯/石墨烯微片复合材料的导电行为研究

采用溶液混合、超声波分散的方法制备了超高相对分子质量聚乙烯（PE UHMW）/石墨烯微片（GNPs）复合材料,研究了PE UHMW/GNPs复合材料的导电行为和阻温特性。结果表明,本方法可以使GNPs在PE UHMW基体中良好地分散;复合材料表现出典型的导电渗流行为,渗流阈值为2.8 %（质量分数,下同）;在高于渗流阈值的情况下,PE UHMW/GNPs复合材料的正温度系数效应（PTC）强度随GNPs含量的增加而减小,在渗流阈值附近复合材料的PTC强度最高;PE UHMW/GNPs复合材料的阻温特性重复性较好,多次热循环后PTC强度趋于稳定。     

聚乙烯基导电复合材料的研究

综述了近年来聚乙烯基导电复合材料研究进展,包括聚乙烯/炭黑、聚乙烯/石墨、聚乙烯/碳纳米管导电复合材料等,分析了聚乙烯基导电复合材料的导电机理,指出导电填料的种类及性质、基体材料、加工工艺均会对导电复合材料的性能产生影响。最后,研究了聚乙烯基复合材料的阻温效应,并对其应用前景进行了展望。     

石墨/聚乙烯导电复合材料PTC效应稳定性的研究

研究了制备方法、硅烷交联、热处理对石墨/聚乙烯复合材料的热循环稳定性的影响,讨论了改善正温度系数(PTC)导电高分子材料稳定性的原因.研究发现,用溶液混合法制备的复合材料具有良好的热循环稳定性;用硅烷偶联剂交联得到的复合材料,负温度系数(NTC)效应得到了有效抑制;热处理也可以有效改善材料的PTC效应的稳定性,经过热处理,材料的室温电阻率、PTC强度变化比较小.     

超高分子量聚乙烯对有机PTC复合材料的稳定作用研究

利用传统的熔融－混合方法制备碳黑填充的聚丙烯（PP）／超高分子量聚乙烯（UHMWPE）复合物。当PP／UHMWPE混合比大于3／7,碳黑填充PP／UHMWPE复合物的PTC和NTC效应类似于碳黑填充的纯净PP聚合物。然而当质量比等于或小于3／7时,复合物所表现的PTC效应非常相似于碳黑填充的纯净的UHMWPE聚合物。在复合物中应用粘度非常高的聚合物作为一种组分可以有效消除NTC效应。     

碳纤维增强PE-UHMW/木粉复合材料的力学性能

为了改善超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)的加工性能,提高其力学性能,以木粉和碳纤维为填料,制备了高填充量碳纤维增强PE-UHMW/木粉复合材料。研究了碳纤维含量对PE-UHMW/木粉复合材料弯曲性能、拉伸性能及动态热机械性能的影响。研究结果表明,加入碳纤维可提高PE-UHMW/木粉复合材料的弯曲强度及拉伸强度。拉伸强度和弯曲强度都随着碳纤维的含量的增加呈现出先增加后减小的趋势。当碳纤维质量分数为3%时,弯曲强度达到最大值,为25.2 MPa,比未加碳纤维时提高了46.5%。当碳纤维质量分数为2%时,弯曲强度达到最大值,为38.4 MPa,比未加碳纤维时提高了27.1%。随着碳纤维含量的增加,复合材料的储能模量显著提高。碳纤维的加入使复合材料的损耗因子峰值增大。     

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。     

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。     

聚乙烯/炭黑导电复合材料PTC特性的研究(Ⅱ)--辐射交联对导电复合材料PTC性能的影响

采用^60Coγ-射线对HDPE／CB导电复合材料进行辐射处理，研究了辐射剂量对于该复合材料室温电导率、PTC性能及稳定性的影响。结果发现，在50-300kGy范围内，随着辐射剂量的增加，复合材料的PTC强度增大，且复合材料的稳定性有所提高，NTC效应有所降低；同时，辐射交联对体系的室温电阻率影响不大。DSC测试表明，当辐射剂量为150kGy时，辐射处理对于HDPE的熔点、结晶度影响不大。     

三辊剥离法制备环氧树脂／石墨烯微片导电复合材料研究

本文采用三辊剥离法原位制备了环氧树脂（EP）／石墨烯微片（GNPs）复合材料,并研究了其导电性能。实验结果表明：剥离法所得EP／GNPs复合材料导电渗滤阈值（2wt％）远小于超声法（6wt％）;阻剥离效果受母料浓度影响,当母料浓度为8wt％时效果最佳。     

聚乙烯/纳米石墨微片导电复合材料的制备与性能研究

采用纳米石墨微片(GNP)为导电填料与线形低密度聚乙烯（PE-LLD）共混来制备导电复合材料,研究了改变GNP、表面处理剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和分散剂聚乙二醇(PEG)的添加量对导电复合材料的力学性能、导电性能和热性能的影响。结果表明,GNP添加量为40份时,材料会形成导电网络,体积电阻率达到8.95×10^8 Ω·cm,继续增加GNP的添加量对材料的导电性能和力学性能影响不大;导电复合材料的最佳配方为:100份PE-LLD、40份GNP、SDBS和PEG均为GNP质量的10 %。     

各向异性导电高分子复合材料的研究进展

综述了各向异性导电高分子复合材料的制备方法,包括电场诱导法、磁场诱导法、剪切拉伸诱导法和预取向导电填料法等,分析了各方法的特点及复合材料各向异性电性能的形成机理。总结了各向异性导电高分子复合材料对温度场响应行为的研究进展,并对各向异性导电高分子复合材料的应用前景进行了展望。     

PE-UHMW悬浮接枝PS的制备及性能研究

对超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)进行预辐照,利用悬浮接枝聚苯乙烯(PS)制备PE-UHMW接枝PS(PE-UHMW-g-PS)。利用傅里叶红外光谱(FTIR),核磁共振氢谱(1H-NMR),差热扫描量热仪(DSC),场发射电子显微镜(FE-SEM)及流变测试等手段对其进行了表征。结果表明,PE-UHMW-g-PS的FTIR谱图在699 cm-1,757 cm-1,1497 cm-1,1600 cm-1和3028 cm-1处均出现了吸收峰;PE-UHMW-g-PS的1H-NMR谱图在6~8 ppm化学位移之间出现了三组峰,这是苯环上的H的化学位移;与PE-UHMW相比,PE-UHMW-g-PS的结晶温度升高,粘度降低;PS在PE-UHMW-g-PS体系中均匀分布。     

环氧树脂/碳纳米管复合材料制备及导电性能研究进展

简要介绍了环氧树脂/碳纳米管复合材料的组成以及碳纳米管在环氧树脂中的分散方法;综述了环氧树脂/碳纳米管复合材料的制备方法,包括溶液浇铸法、原位聚合法、化学改性法、混合固化剂辅助叠层法和树脂传递模塑法;总结了国内外对环氧树脂/碳纳米管复合材料导电性能的研究现状,并分析了影响其导电性能的因素,包括碳纳米管的比表面积、表面功能化和制备方法,剪切速率及固化条件等。     

超高分子量聚乙烯对有机PTC复合材料的超强稳定作用研究

利用传统的熔融 混合方法制备碳黑填充的聚丙烯 (PP) /超高分子量聚乙烯 (UHMWPE)复合物。当PP/UHMWPE混合比大于 3 / 7,碳黑填充PP/UHMWPE复合物的PTC和NTC效应类似于碳黑填充的纯净PP聚合物。然而当重量比等于或小于 3 / 7时 ,复合物所表现的PTC效应非常相似于碳黑填充的纯净的UHMWPE聚合物。在复合物中应用粘度非常高的聚合物作为一种组分可以有效消除NTC效应     

多壁碳纳米管/高密度聚乙烯复合材料的导电行为研究

采用超声波分散溶液混合法,制备出导电性能优良的多壁碳纳米管(MWNTs)/高密度聚乙烯(HDPE)导电复合材料。研究了不同含量及长径比的MWNTs对HDPE导电性能的影响。结果表明:MWNTs可以显著提高复合材料的导电性,其体积电阻率由1017Ω.m降至107Ω.m;长径比较小的MWNTs分散性较好,并能显著提高材料的PTC(正温度系数效应)强度,当w(MWNTs-60100)=7%(相对于材料总质量而言)时,材料的PTC强度达到2.8。采用差示扫描量热(DSC)法分析了复合材料的结晶行为,证明MWNTs可以成为HDPE的成核剂,并能提高HDPE的成核速率,使晶粒尺寸分布变窄。     

石墨烯导电复合材料应用进展

介绍了石墨烯的主要特性和石墨烯分类;综述了石墨烯制备超级电容器电极材料,制备柔性透明石墨烯电极、导电油墨、导电添加剂以及导电纤维,超轻气凝胶的应用进展,同时对石墨烯作为导热材料的应用进行了展望.