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相似文献
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1.
尼龙6/石墨纳米导电复合材料的制备与性能   总被引:30,自引:0,他引:30  
通过原位插层聚合制备了尼龙 6 /石墨纳米导电复合材料 ,其室温导电渗滤阈值为 =0 75vol% ,远远低于常规导电粒子填充的聚合物复合材料 .当石墨体积分数为 2 0vol%时 ,室温电导率可达 10 -4 S/cm .透射电镜研究表明 :由于石墨经高温膨胀后其片层被剥离导致了片状石墨粒子具有巨大的径厚比 ,经原位插层聚合其片层厚度进一步被剥离为几十个纳米 ,同时原位插层聚合使得石墨粒子能够均匀分散在尼龙 6基体中 ,因而导致了该导电复合材料的低渗滤阈值和高导电性能 .  相似文献   

2.
石墨与聚苯乙烯的纳米复合过程研究   总被引:24,自引:3,他引:21  
石墨具有电导率高、化学稳定性好等优点 ,被广泛应用于聚合物 石墨复合导电材料[1~ 3] .石墨作为聚合物导电填料一般以粉末形态居多 .用粉末状石墨填料往往需要较高的填充量才能得到理想的导电性能 .石墨也可以制备成膨胀石墨 ,将它与聚合物复合 ,可以大幅度降低石墨的填充量 .如一般粉末状石墨填料与聚合物复合制备的导电材料其逾渗阀值为 1 5 %~ 2 0 % ,电导率达到 1 0 -4 ~1 0 -7S cm[4 ] ;而若采用膨胀石墨方法 ,逾渗阀值则低于 3% ,电导率可达到 1 0 -2 S cm以上[5~ 7] .Pan等[7] 报道用膨胀石墨与聚合物复合得到纳米复合…  相似文献   

3.
马来酸酐接枝聚丙烯/石墨导电纳米复合材料的研究   总被引:11,自引:2,他引:11  
用溶液插层 (SI)法制备了马来酸酐接枝聚丙烯 (gPP) 膨胀石墨 (EG)导电纳米复合材料 ,以熔体混合(MM)法作对照 ,通过室温体积电导率 (σ)测试和OM、SEM、TEM观察 ,研究了复合材料的制备方法、微观结构和导电性能关系 .结果表明 ,SI法制得纳米复合材料的室温逾渗阈值c=0 6 7vol% ,远低于MM法制得复合材料的c=2 96vol% ;3 90vol%EG含量下 ,前者的σ达 2 4 9× 10 - 3S cm ,而后者的σ仅 6 85× 10 - 9S cm .产生上述差异的原因 ,与两种方法制得复合材料中EG分散相的形态及其内部微结构直接相关 .  相似文献   

4.
采用一种在低剪切应力场下纳米复合材料的加工方法,制备得到纳米炭黑(CB)粒子在聚丙烯(PP)中以纳米尺度分散的聚合物导电复合材料.扫描电镜观察表明CB粒子在纳米复合材料中以纳米尺度存在,并均匀的分布在PP基体中.电性能测试发现,通过这种低剪切混合方法得到的纳米复合材料具有非常低的导电逾渗阈值(vc=2.49vol%)和较高的临界电阻指数(t=5.82),很大的偏离了普适逾渗理论.基于隧道逾渗模型对体系的电导率进行了模拟,并对CB的分散状态与导电网络的关系进行了分析.发现当纳米CB粒子以纳米尺度分散于基体中时,并不遵从接触导电机理,而是隧道逾渗机理在CB/PP纳米复合材料中起主导作用.  相似文献   

5.
陈欣  陈西良 《化学研究》2010,21(2):49-57
制备了多壁碳纳米管、石墨和碳黑填充高密度聚乙烯(HDPE)复合体,研究了复合体的导电和流变学性质.利用隧道逾渗模型对关键指数分别为4.4、6.4和2.9的三种复合体的"非普适性"导电行为进行了解释.与此同时,考察了颗粒类型和含量,以及剪切速率对复合体流变学性质的影响.结果表明,复合体系的储能模量在低频区出现"第二平台",而复合黏度则表现出强烈的剪切变稀行为,标志着颗粒在聚合物内部发生聚集形成了网络结构.与石墨和碳黑填充复合体相比,具有更高纵横比的多壁碳纳米管填充复合体具有更高的储能模量和复合黏度.基于Guth-Smallwood理论结合有效介近似的G′r分析结果表明,填充HDPE复合体系的流变学逾渗阈值和导电逾渗阈值吻合良好.  相似文献   

6.
本文利用引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)在碳纳米管(CNTs)表面引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)聚合,使CNTS表面接枝聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),提高CNTs与基体的界面粘结力,改善CNTs在基体中的分散状态。通过熔融共混法制备PVDF/CNTs和PVDF/CNTs-PMMA复合材料。结果表明改性后的CNTs在PVDF中的分散更好,PVDF/CNTs复合材料的导电逾渗阈值为0.7 vol%,PVDF/CNTs-PMMA复合材料的导电逾渗阈值为0.28 vol%,降低了60%。这表明通过对填料化学改性是一种降低复合材料逾渗阈值的有效方法。  相似文献   

7.
聚甲基丙烯酸甲酯/石墨薄片纳米复合及其导电性能研究   总被引:5,自引:0,他引:5  
在聚合物绝缘材料基体中添加入足够数量的导电填料 ,聚合物便具有导电性或半导体性能 .石墨材料 ,由于资源丰富、价廉、性质稳定 ,被广泛用作导电聚合物复合材料的填料 .一般 ,填料含量越高 ,复合材料的导电性能越好 ,但是材料的力学性能也随之劣化 ,特别是材料脆性增加 .将石墨加工成纳米级粒子 ,再与聚合物纳米复合 ,有望用较少的石墨填充量使复合材料具有良好的电传导性能 ,从而保持材料的力学性能 .最近报道的利用膨胀石墨与聚合物实现纳米复合的研究引起了人们的兴趣 ,如所报道的尼龙 6 膨胀石墨[1] 、PS PMMA 膨胀石墨[2 ] 、PP …  相似文献   

8.
设计和构筑有序微纳结构导电网络是聚合物基导电复合材料(CPC)加工中的关键问题,对于降低复合材料的逾渗阈值,提高其电导率和电阻响应灵敏性具有重要意义。本文综述了近年来CPC材料加工中利用双逾渗网络构筑法、隔离结构构筑法、气凝胶模板法、乳液模板法、3D打印法在聚合物基体中构建微纳导电网络及其在柔性传感器中的应用研究进展,并对未来CPC材料及其柔性传感器制备的加工新方法进行了展望。  相似文献   

9.
聚合物基纳米复合材料具有常规有机 /无机复合材料所没有的结构和形态 ,其性能较普通的聚合物复合材料更优异 ,因而引起人们的广泛关注 [1~ 4 ] .近年来的研究表明 ,运用插层聚合和熔融插层等方法可使某些具有层状结构的硅酸盐与聚合物产生特殊的界面作用 ,并以纳米尺寸均匀分  相似文献   

10.
通过共挤出包覆-热压法制备了具有隔离结构的聚丙烯(PP)/碳纳米管(CNTs)电磁屏蔽复合材料。 其中,CNTs随机分布于PP基体中形成导电相,该导电复合物作为包覆层包敷在纯PP颗粒表面,形成包覆复合粒子,经热压后形成隔离导电网络。 结果表明,所制备的隔离结构复合材料呈现良好的导电性能,可获得较低的导电逾渗值0.28%(体积分数);在CNTs质量分数为5.6%时,该复合材料电磁屏蔽性能达到25.6 dB,同时具有良好的力学性能。 本文结果表明,共挤出包覆-热压法制备隔离结构导电复合材料方法简单可控、绿色环保,对开发高性能电磁屏蔽复合材料具有重要指导意义。  相似文献   

11.
磨盘碾磨制备PP/石墨复合粉末的研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
通过磨盘碾磨制备了PP 石墨复合粉末 ,用粒度分析、SEM和XRD表征了复合粉末的形貌特征、结构与性能 .结果表明 ,磨盘碾磨实现了PP与石墨的粉碎、分散和混合 ,经过 2 5遍碾磨 ,石墨与PP已互相嵌入 ,均匀分散 ;PP 石墨复合粉末具有不规则薄片状形貌特征 ;XRD表明 ,磨盘碾磨使PP和石墨的结晶度降低 ,晶面间距增大 ,晶粒尺寸减小 .PP 石墨复合粉末与聚丙烯共混复合可制备出具有良好抗静电性能的复合材料 .  相似文献   

12.
Graphite nanosheets (NanoG) were prepared by treating the expanded graphite with sonication in aqueous alcohol solution. Nanocomposites of poly(methyl methacrylate) (PMMA) with NanoG were prepared via an in situ polymerization of MMA in the presence of NanoG with the aid of sonication. The nanocomposites were then dispersed with chloroform (CHCl3) and casted on glass slides to form conducting films. The percolation threshold of PMMA/NanoG conducting films at room temperature was as low as 0.31 vol%, much lower than that of the composites filled with conventional graphite particles. Scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), selected area diffraction (SAD) and etc. were used to characterize the structure of the graphite nanosheets and the nanocomposites. Results showed that the high-aspect-ratio structure of graphite nanosheets played an important role in forming conducting network in PMMA matrix. The conducting behavior of the composite was interpreted by percolation theory.  相似文献   

13.
聚丙烯/石墨导电纳米复合材料的制备与性能   总被引:14,自引:0,他引:14  
用溶液插层及其与熔体混合相结合的母料熔体混合 (MMM)方法制备了聚丙烯 (PP) 马来酸酐接枝聚丙烯 (gPP) 膨胀石墨 (EG) (gPP EG =3 2wt)导电纳米复合材料 ,其室温逾渗阀值 (c)分别为 6wt%和 8wt % ,明显低于直接熔体混合制得复合材料和PP EG对照材料的c=11wt%和 12wt% .增加gPP含量 (Cg)能提高复合材料的电导率 (σ) ,例如对于MMM法制备的复合材料 ,固定PP gPP =1 1wt时 ,c 降为 7wt% ;保持EG含量 =9wt%时 ,σ在Cg>30wt %后跃升 7个数量级以上 .通过TEM、SEM和OM观察 ,从制备方法、EG和gPP含量影响复合材料形态和微结构的角度 ,分析说明了出现上述差异和现象的原因 .  相似文献   

14.
以可膨化石墨为原料,高温处理得到膨化石墨,再经过超声处理,得到纳米薄片石墨。将得到的纳米薄片石墨与甲基丙烯酸甲酯单体在超声作用下预聚,灌模,得到块状的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/石墨复合材料。用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、选区电子衍射SAD、红外、热重等分析仪器表征了纳米石墨薄片及PMMA/石墨复合材料。测试了复合材料的力学、电学性能,发现在室温下该复合材料的渗滤阀值为1.3%(wt),且保证石墨含量在1.4%(wt)时,即可保证复合材料具有良好的电学和力学性能。  相似文献   

15.
Preparation of the conducting composites of polystyrene/expanded graphite via in situ polymerization and investigation of the conductive mechanism were carried out. They are characterized by high conductivity and a low percolation threshold. The electrical conductivity reached 10?2 S/cm with 3.0 vol % expanded graphite content, whereas the percolation threshold was 1.0 vol %. Optical micrographs revealed the heterogeneous distribution of the graphite particles and the formation of a conductive network in the polymer matrix. A model of primary particle was proposed to interpret the conductive phenomena. The primary particle is the basic conductive unit in the composites that comprises three of the following parts: the graphite particle, the compact‐adsorbed layer, and the wrapping shell. Our model was also used to explain the experimental data in our previous studies on nylon‐6/expanded graphite composites. A low percolation threshold of conducting composites can be also explained according to the model of the primary particle. Furthermore, the theoretical line of conductivity versus primary particle content calculated from the revised Flory's theory fits the experimental data well. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part B: Polym Phys 40: 954–963, 2002  相似文献   

16.
Polypropylene random copolymer nanocomposites having 0.2–7.0 vol% multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were prepared via melt processing. Transmission electron microscopy (TEM) was employed to determine the nano scale dispersion of carbon nanotubes. Linear viscoelastic behavior of these nanocomposites was investigated using parallel plate rheometry. Incorporation of carbon nanotubes in the polymer matrix resulted in higher complex viscosity (η*), storage (G′) and loss modulus (G″) as compared to neat polymer, especially in the low-frequency region, suggesting a change from liquid to solid-like behavior in the nanocomposites. By plotting storage modulus vs. carbon nanotube loading and fitting with a power law function, the rheological percolation threshold in these nanocomposites was observed at a loading of ∼0.27 vol% of MWCNTs. However, electrical percolation threshold was reported at ∼0.19 vol% of MWCNTs loading. The difference in the percolation thresholds is understood in terms of nanotube connectivity with nanotubes and polymer chain required for electrical conductivity and rheological percolation.  相似文献   

17.
Electrically and thermally conductive high‐density polyethylene composites filled with hybrid fillers, multiwall carbon nanotubes (MWCNTs) and silver nanoparticles (Ag‐NPs), have been prepared in the melt state. The investigation of their electrical and thermal conductivities while comparing with high‐density polyethylene/MWCNT binary composites shows that the addition of only 3 vol% of Ag‐NPs does not reduce the electrical percolation threshold (Pc) that remains as low as 0.40 vol% of MWCNTs but leads to an increase in the maximum dc electrical conductivity of PE/MWCNT composites by two orders of magnitudes. Moreover, the association of both Ag‐NPs and carbon nanotube particles improved our composite's thermal conductivity. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

18.
研究了纤维状导电材料不锈钢纤维(SSF)填充高密度聚乙烯(HDPE)导电复合体系的导电渗流与流变渗流行为之间的关系,并与颗粒状导电颗粒炭黑(CB)/HDPE导电复合体系进行了比较.发现当SSF含量极低(0.3vol%)时,SSF/HDPE体系即发生导电渗流现象,且导电渗流转变区域极窄;而仅当SSF含量达到4.8vol%时,该复合体系才表现出流变渗流现象,这一结果与CB/HDPE体系及纳米级导电纤维填充体系截然不同.此外,通过正温度系数效应的研究发现SSF形成的导电通路稳定性高于CB/HDPE体系.我们认为,SSF/HDPE体系呈现的这些特点均与SSF较大的直径及长径比且其导电通路及流变渗流网络的形成机理不同有关.  相似文献   

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