一种离子导电PET纤维的制备

通过含有KI的聚乙二醇(PEG)与PET熔融共混制得导电聚合物,其在常温下电阻率可达到105Ω.cm左右,电阻率随温度升高而降低,具有离子导电的特性.通过FTIR、DSC和偏光显微镜研究其形态结构和热性能,结果表明该导电聚合物中PEG和PET主要是物理共混,晶区不相容,非晶区具有部分相容性,熔融降温发生相分离,KI/PEG形成连续的一相.该导电聚合物作为导电母粒与PET切片以不同的配比共混纺丝制备出颜色较浅的导电PET纤维.当纤维中导电母粒的质量分数超过10 wt%时,制得的导电纤维的电阻率为106Ω.cm左右,具有较好的耐水洗性.该导电纤维具有双连续相结构,连续的KI/PEG导电相因形成导电通路使纤维具有导电性能;连续的PET相使纤维基本保持PET纤维的力学性能.     

一种提高有机硅导电橡胶复合材料导电和电磁屏蔽性能的方法

描述了一种利用多元复合导电网络提高有机硅橡胶复合材料导电和电磁屏蔽性能的思想。这种含有多元复合导电网络的复合材料是通过将镀银泡沫、导电填料和有机硅橡胶复合在一起而制备的。利用扫描电子显微镜观察了复合材料的微观结构,采用电阻测试仪、矢量网络分析仪、热失重分析仪分别研究了复合材料的导电性、电磁屏蔽性能及热稳定性,并探讨了补强剂SiO2对这些性能的影响。结果表明,2%碳纳米管/导电泡沫/硅橡胶多元复合体系相比于2%碳纳米管/硅橡胶单一复合体系电阻率降低了6个数量级,平均电磁屏蔽效能由12dB提高到52dB,增大了4倍。当导电填料换为炭黑后,2%炭黑/导电泡沫/硅橡胶多元复合体系相比于2%炭黑/硅橡胶单一复合体系电阻率降低了7个数量级,平均电磁屏蔽效能由10dB提高到50dB,增大了5倍。由于多元复合导电网络,材料的导电性能和电磁屏蔽性能大幅度提升。此外,补强剂的加入增大了复合材料的热稳定性,但降低了其导电和电磁屏蔽性能。     

交流阻抗谱在聚乙烯/碳黑导电复合材料导电机理研究中的应用

用交流阻抗谱论证了聚乙烯/碳黑(PE/CB)导电复合材料的网络导电机理,分析了热处理过程对复合材料电性能的影响。通过在不同频率和低电压下测定热处理前后及不同长度的导电复合材料样品的导电能力(A)、导电方式(B)和电阻值(Ra Rc),证明了材料内部存在着直通碳链、小间隙的碳链和大间隙的碳链,呈现三维网络导电结构。     

粉末导电填料／聚合物导电复合材料导电性与温度的关系

复合型导电高聚物电导率/温度关系大致可分为三类,即NTC、LPTC和HPTC。尤其是具有HPTC效应的材料实用价值很高。温度直接影响材料的导电性,且与导电机理、导电填料浓度等密切相关。     

玻璃纤维对聚甲醛基导电复合材料性能的影响

采用在转矩流变仪中熔融混合的方法制备了聚甲醛(POM)/多壁碳纳米管(MWCNTs)/玻璃纤维(GF)和POM/炭黑(CB)/GF复合材料,研究了GF的加入对复合材料的导电性能、结晶行为和动态力学性能的影响.采用场发射扫描电镜(FESEM)观察了复合材料中导电填料的分散状态,发现GF的加入对MWCNTs和CB的分散状态没有明显影响.虽然GF为导电惰性填料,但因其加入起到了占位作用,明显提高了导电填料的有效浓度,从而使复合材料的体积电阻率明显降低.采用示差扫描量热仪(DSC)研究了复合材料中POM的结晶行为,发现GF的加入对POM的结晶温度、熔点和结晶度均无明显影响.采用动态机械分析仪(DMA)对复合材料的动态力学性能进行了研究,表明GF的加入能够明显地提高复合材料的储能模量.     

导电型高分子/碳纳米管复合材料研究

介绍了作者课题组近年来在导电型高分子/碳纳米管(CNT)复合材料研究中若干有代表性的工作,我们从设计多相多组分体系角度出发,通过向单一高分子/CNT体系中添加包括无机粉体、有机高分子和第二种导电介质等第三组分来调控CNT在体系中的分布状态,以期建立提高复合材料的导电性能的技术方法,并研究了添加第三组分引致材料导电性能提...     

不同导电基底对TiO2薄膜光致亲水性的影响

分别在导电铝合金片(Al)和具有阳极氧化铝层的非导电铝片(AAO/Al), 以及铟锡氧化物导电玻璃(ITO/glass)和普通非导电玻璃(glass)表面通过提拉法制备出TiO2/Al和TiO2/AAO/Al, 以及TiO2/ITO/glass和TiO2/glass两组TiO2薄膜样品, 通过测试紫外光照下水滴接触角的变化考察TiO2薄膜的光致亲水性. 结果表明, 相对于TiO2/Al2O3/Al, 基底导电的TiO2/Al表现出较好的光致亲水性能; 而相对于TiO2/glass, 基底导电的TiO2/ITO/glass表现出较差的光致亲水性能. 分析认为, Al和ITO两导电基底和TiO2薄膜间的不同电子转移方向影响TiO2薄膜的光致亲水性能, Al片提供电子给TiO2有助于提高以光生电子为主要初级活性物种的光致亲水性, 而ITO接受TiO2的光生电子, 导致光致亲水性的下降.     

静电纺丝制备荧光导电双功能复合纳米纤维及其表征

采用静电纺丝技术将导电聚苯胺(PANI)和铕/铽稀土配合物掺杂到高分子基质聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中,制备出荧光导电复合纳米纤维。用扫描电镜(SEM)、荧光光谱仪(FL)、宽频介电松驰谱仪对荧光导电复合纳米纤维的性能进行分析,结果显示,在270nm紫外光激发下,铕系列与铽系列复合纳米纤维分别发出红光和绿光。同时,复合纳米纤维的电导率可以达到1.18×10~(-6) S/cm,两种复合纳米纤维同时具有优异的荧光性能及良好的导电功能。     

碳纳米管复合导电剂的应用研究

锂离子电池及其相关技术的发展对容量、充放电倍率特性、循环寿命和加工适用性等提出了更高的要求.目前最常用的负极和正极材料与电解液相容性差,充放电过程中结构变化大易剥落导致电池循环稳定性差.鉴于碳纳米管大的长径比、良好的导电性能、优异的力学性能和化学惰性,很适于用作导电剂提升电池性能.本文主要研究了碳纳米管复合材料用作导电剂,并制作成品锂离子电池检测其性能.主要取得了两项实用成果:(1)获得碳纳米管复合导电剂的制备方法,而且采用简单的机械搅拌就可以将复合导电剂进行有效均匀分散,易于进行规模化应用;(2)用碳纳米管复合材料作导电剂,与目前常用的导电剂导电碳黑相比,锂离子电池循环寿命提高一倍以上.     

新型铜粉导电复合物的合成

以Bi_2O_3与Sn(OH)_4为原料、NaBH_4为还原剂,成功在3.5μm球形铜粉表面包覆了Sn-Bi合金层,将铜粉与高分子基体(聚乙烯吡咯烷酮、丙烯酸树脂、环氧树脂)复合制备了导电复合物。采用场发射扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)与差示扫描量热仪(DSC)表征包覆铜粉的组成与结构,采用刮板细度计测试复合物的分散与稳定性能,并用万用电表测试其导电性能。结果表明,包覆铜粉复合物的导电性能较纯铜粉复合物明显提高。     

iPP/HDPE/CB复合材料的制备及反常的温度-电阻效应

本文利用普通熔融挤出法制备了iPP/HDPE/CB复合材料, 分别采用注射成型及压制成型方法得到测试试样. 通过研究复合材料体积电阻率随温度的变化, 考察注塑试样和压制试样的PTC特性及复合材料形态结构与试样PTC特性之间的关系.     

Effects of thermal volume expansion on positive temperature coefficient effect for carbon black filled polymer composites

Polymeric positive temperature coefficient (PTC) materials have been prepared by incorporating carbon black (CB) into two different polymer matrices, crystalline high density polyethylene (HDPE) and amorphous polystyrene (PS). The effects of thermal volume expansion on the electrical properties of conductive polymer composites were studied. The volume fraction of conductive particles behaves like a switch from insulator to conductor in the polymeric PTC composite. Our mathematical model and experimental model have proved that the abrupt resistivity increase at PTC transition range and at the percolation curve close to the critical volume fraction for both polymeric PTC composites have the same conductive mechanism. The thermal expansion is one of the key factors responsible for the PTC effect and can be seen by comparing the PTC transition curves from model predictions and experiment. Furthermore, the model predicts PTC curves of CB/PS composite more successfully than it does for the CB/HDPE composite, and the reasons for this are also discussed. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part B: Polym Phys 45: 3078–3083, 2007     

Resistivity-Temperature Behavior of CB-Filled HDPE Foaming Composites

High-density polyethylene/carbon black foaming conductive composites were prepared from acetylene black（ACEY） and super conductive carbon black（HG-1P） as conductive filler, low-density polyethylene（LDPE） as the second component, ethylene-vinyl acetate（EVA） and ethylene propylene rubber（EPR） as the third component, azobisformamide（AC） as foamer, and dicumyl peroxide（DCP） as cross-linker. The structure and resistivity-temperature behavior of high-density polyethylene（HDPE）/CB foaming conductive composites were investigated. Influences of carbon black, LDPE, EVA, EPR, AC, and DCP on the foaming performance and resistivity-temperature behavior of HDPE/CB foaming conductive composites were also studied. The results reveal that HDPE/CB foaming conductive composite exhibits better switching characteristic; ACET-filled HDPE foaming conductive composite displays better positive temperature coefficient（PYC） effect; whereas super conductive carbon black（HG-1P）-filled HDPE foaming conductive composite shows better negative temperature coefficient（NTC） effect.     

HDPE/EPDM/CB复合物的PTC效应

聚合物正温度系数 (PTC)材料 ,是由聚合物基体与炭黑、碳纤维、金属粉末等导电填料共混而成的一种功能导电复合材料 ,其特点是 :当温度升高时 ,在聚合物结晶熔点附近 ,材料的电阻率随温度升高急剧增加 ,可发生几个数量级的突跃 .聚合物 PTC材料可用作自限温加热器、过电流保护器、传感器等 ,有广阔的发展前景 .目前对聚合物 PTC材料的研究主要以聚乙烯 [1～ 5]、乙烯 -醋酸乙烯酯共聚物[6] 、偏氟乙烯 [7] 等单一组分聚合物作为基体材料 .本文研究了以高密度聚乙烯 (HDPE) /三元乙丙胶(EPDM)共混物为基体材料的炭黑 (CB)导电复合材…     

PE/CB复合材料的辐照效应

研究了两种炭黑(CB)对PE的影响及PTC功能材料挤出后的特性，发现挤出后粒子和聚合物取向对材料电性能都有较大影响。经γ射线辐照后HDPE／CB功能复合材料稳定性大为提高，初步探讨了辐射对PTC功能材料稳定性的影响。结合辐射交联等方法提高材料的稳定性。用扫描电镜(SEM)观测了一系列PE／CB的形态、CB的分布、链段的分子运动，并结合Fisher的toy model对PE／CB机制做了较系统的解释。     

具有高灵敏性且稳定可重复的正温度系数效应的PVDF/CF导电复合材料

以碳纤维(CF)为填料,聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,通过熔融共混法制备PVDF/CF导电复合材料.所得复合材料具有显著的正温度系数(PTC)效应,温度上升到聚合物熔点附近时,电阻率对温度变化敏感.在转折温度区间(155.5~171.0oC,(35)(28)15.5oC)内,其体积电阻率的增加速率约为1.3×105?cm K-1.在不同CF含量下,复合材料表现出不同的PTC行为.随着CF含量的增加,其峰值电阻略有下降.高导电粒子含量下,无负温度系数(NTC)效应.在冷却循环过程,导电网络的重构性良好.复合材料即使经过多次热循环,依然表现出良好的PTC特性重现性.     

Electrothermal Performances of Poly(Vinylidiene Fluoride)/Fluorine Rubber Conductive Composite Filled with Carbon Black

The conductive polymer composites and their corresponding resistors with PTC (positive temperature coefficient) characteristic can be manufactured by mixing conductive carbon blacks with poly(vinylidiene fluoride )matrix. The Joule heat can produce when alternative voltage is exerted on the composite resistors, and the resistors can produce when alternative voltage is exerted on the current from flowing at a high temperature because of their PTC effect, thus becoming a kind of important thermoelectric switching materials as heating, temperature-controlling and currentlinfiting element applications.     

聚乙烯/聚并苯复合材料室温电阻率变化规律研究

以新型导电材料聚并苯替代碳黑作为导电填料制备聚乙烯/聚并苯复合物.确定了复合物渗流转变区,并解释渗流转变现象的产生机理.从聚并苯含量和热处理过程,对聚乙烯/聚并苯复合物室温电阻率变化规律进行讨论.结果表明,聚并苯质量分数在20%～40%之间是聚乙烯/聚并苯复合物渗流转变区;热处理有利于聚乙烯晶区完善排列,也有利于导电链形成;以聚并苯作为导电填料所制备的复合物具有较高的PTC强度;辐射交联可以提高聚乙烯/聚并苯复合物PTC强度,抑制NTC效应.     

基体分子运动对聚偏氟乙烯/碳纤维复合材料的聚合物基正温度系数性能的影响

聚合物基正温度系数(PTC)材料中,基体分子在熔体状态下的运动能力可显著影响填料分布、PTC强度及稳定重复性等,明确其机理有利于高灵敏性且稳定可重复的PTC复合材料的设计与制备.通过探究基体熔体黏度不同的聚偏氟乙烯(PVDF)/碳纤维(CF)的电阻-温度响应行为,可以发现复合材料PTC转变温度区间仅取决于基体化学结构与...     

高密度聚乙烯/石墨导电复合物的PTC行为及其热循环稳定性

研究了高密度乙烯／石墨导电复合物的PTC行为及其影响因素,揭示了内应力随温度升高而松驰对PTC效应的贡献。复合物的导电性能与PTC行为是电导网络的总体结构及其随温度的变化所决定的,与材料组分性质以及各组分之间的相互作用关系不大。当环境温度趋于基体熔点时,复合物热学性质的变化造成导电网络的大规模破坏,是PTC行为产生的根源。热处理等物理手段可改变导电网络的微观结构,但不影响PTC行为赖以产生的物理机制,也不能有效改善PTC行为的热循环稳定性。