碳纳米管/炭黑混杂填充聚甲醛复合材料导电性能研究

采用在转矩流变仪中熔融混合的方法制备了多壁碳纳米管(MWCNTs)和导电炭黑(CB)共同填充的聚甲醛(POM)导电复合材料,研究了材料的体积电阻率和导电填料用量之间的关系.用该体系的实验数据点对已发表的混合导电填料体系的定量关系式进行了验证,结果表明实验数据点和理论预测略有偏差.为方便实际应用,把混合导电填料体系的定量关系式加以发展,推导出逾渗值和两种导电填料质量比之间的关系式,并绘出了工作曲线.设计实验对工作曲线进行了验证,结果表明工作曲线对实践具有指导意义.     

玻璃纤维对碳纳米管填充聚合物/热塑性聚氨酯共混体系导电性能的影响

研究了表面带有环氧基团的玻璃纤维(GF)对聚丙烯(PP)/热塑性聚氨酯(TPU)/多壁碳纳米管(MWCNT)、 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/TPU/MWCNT和聚乳酸(PLA)/TPU/MWCNT体系导电性能的影响. 研究结果表明, 未添加GF时, 由于MWCNTs选择性地分布在TPU分散相中, PP/TPU/MWCNT, PMMA/TPU/MWCNT和PLA/TPU/MWCNT材料的导电性能很差; 加入20%的GF使3个体系的电阻率均大幅度下降, 最高下降约13个数量级, 表明填充GF是一种具有普适性的改善以TPU为分散相的共混体系导电性能的有效方法. GF使体系电阻率降低的机理主要是形成了TPU包覆GF结构, 该结构可以看作长径比较高的导电棒, 可以有效协助导电通路的构建; 同时GF还起到了体积占位的作用, 提高了体系中导电组分在基体中的有效浓度.     

玻纤增强聚甲醛复合材料性能研究

本文采用玻璃纤维(GF)增强聚甲醛,考察不同玻纤添加量及退火对POM流变行为、力学性能及热性能的影响.研究结果表明:玻纤的加入使聚合物基体的结晶度提升,熔体的储能模量、耗能模量及复数粘度明显提升;同时,玻纤的加入,尤其是退火后处理,能有效提高基体的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量;但是,玻纤的加入对基体的冲击性能的改善效果...     

多壁碳纳米管对聚甲醛性能的影响

将多壁碳纳米管(MWCNTs)和聚甲醛(POM)在转矩流变仪中熔融混合得到POM/MWCNT复合材料.研究了复合材料的形态,导热性能,导电性能,流变性能和结晶性能.结果表明,MWCNTs在没有经过处理的情况下能够均匀地分散在POM基体中;当向POM中添加1.0 wt%含量MWCNTs时,复合材料的导热系数上升到0.5289 W/(K m),比纯POM的导热系数0.198 W/(K m)提高1.5倍,通过有效介质方法(EMA)验证了体系导热系数提高幅度不大的原因是MWCNTs与POM之间形成了很高的界面热阻;当MWCNTs的含量为1.0 wt%时,体系产生了导电逾渗效应,逾渗值在0.5 wt%~1.0 wt%之间;MWCNTs对POM有显著的成核作用,当向POM中添加0.5 wt%含量的MWCNTs时,POM的结晶温度提高6℃左右,但当MWCNTs的添加量进一步增加时,结晶温度几乎不再变化,成核效果呈现"饱和"状态.另外,材料的复数黏度,储能模量和损耗模量随MWCNTs含量的增加而增加.     

炭黑填充聚丙烯/尼龙6/玻璃纤维复合材料的制备及表征

以聚丙烯(PP)和尼龙6(PA6)的共混物为基体材料,以导电炭黑(CB)和玻璃纤维(GF)作为填料,通过熔融共混的方法制备了导电复合材料。研究了GF和CB质量分数对复合材料热稳定性、导电性能、力学性能和微观形貌的影响。结果表明:CB粒子选择性分散在PA6中,同时PA6包覆在GF表面,通过具有较大长径比的纤维相互搭接形成连续的网络结构,从而显著降低复合材料的逾渗阈值。在相同CB质量分数下(2%),PP/PA6/GF/CB的表面电阻率相对于PP/PA6/CB体系降低了5个数量级。此外,引入GF后,材料的热稳定性和拉伸强度都有所提高。     

不同粒径炭黑混合对复合型导电材料PTC性能的影响

研究了炭黑分散效果对具有PTC效应的高密度聚乙烯／炭黑导电复合材料性能的影响。实验结果表明，由不同粒度和比表面积的两种炭黑混合后填充的复合材料同由导电性能较好的乙炔炭黑填充复合材料比较，前者具有较低的渗滤阀值、较高的临界温度、优良的PTC特性以及电阻稳定性好的特点．     

导电复合材料中的双逾渗行为及其应用

综述了炭黑粒子填充聚合物复合材料中双逾渗行为的形成机理，炭黑粒子的分布状况及双逾渗行为的应用。     

微孔发泡聚合物基导电复合材料的研究进展

概述了用超临界流体作为物理发泡剂对聚合物基导电复合材料进行微孔发泡的基本原理,总结了聚合物基导电复合材料及其微发泡复合材料的几种导电机理,简要介绍了近年来微孔发泡聚合物基导电复合材料电学性能的研究现状。并从微发泡聚合物基导电复合材料的基体特性、所使用的导电填料类型、导电填料的含量、填料在基体中的分散方法及微发泡复合材料的泡孔形态等几个方面,分析了影响微孔发泡聚合物基导电复合材料电学性能的主要因素,并展望了新型微孔发泡聚合物基导电复合材料的研究和发展趋势。     

两种碳材料混合填充聚合物复合材料的导电特性及渗流阈值的计算模型

介绍了用碳纳米管与炭黑（或石墨）混合填充的聚合物复合材料的导电特性;阐述了混合填充聚合物体系的导电机理;介绍了基于线性混合规则和已占体积理论的渗流阈值的计算模型;分析了模型计算值与实验值的差异。利用已占体积理论,重新推导了混合填充体系渗流阈值的计算公式,并与文献公式做了比较。新公式表明：混合填充聚合物复合材料的渗流阈值...     

高分子基导电复合材料气敏响应机理研究

高分子基气敏导电材料是近年来发展起来的一种新型功能高分子复合材料.本文介绍了以炭黑(CB)为导电填充剂的复合传感材料的气敏响应机理的体积膨胀模型、结晶模型和氢键模型,并讨论了逾渗阀值、CB及聚合物微观结构与性能、以及CB与聚合物和溶剂三者之间相互作用等因素对该类材料气敏响应性的影响.     

聚乙烯/炭黑复合材料导电体系的结构形态

将导电填料（例如炭黑）加入绝缘的聚合物基体即得到导电复合材料,两组混全物的电阻率随导电填料体积分数的变化而改变,电阻率与导电填料体积分数的关系称为渗流曲线,可分为三个主要区域：低导电填料含量区域,复合材料的电阻率很大,聚合物的电阻率占主导;渗流区域,导电填料含量少量的增加会引起复合材料电阻率很大的提高;高导电填料区域,复合材料电阻率很大的提高;高导电填料区域,复合材料电阻率主要由导电填料的电阻率决定,对于导电复合材料已有大量的实验和理论工作来解释导电复合材料已有大量的实验和理论工作来解释导电填料含量和复合材料各组分的形貌对电性能的影响,其中有效介质普适方程（GEM方程）已经对大量的渗流曲线进行了精确的拟合。聚乙烯／炭黑复合材料中由于炭黑的大量分布很难观测其微观形貌,本文对不同辐照交联程度和不同环境温度下聚乙烯／炭黑复合材料的渗流曲线进行分析,试图找出GEM方程各参数与复合材料各组分形貌的关系,为导电复合材料的设计和制备提供理论基础。     

偶联剂对玻璃纤维/环氧树脂基复合材料介电性能的影响

偶联剂对玻璃纤维／环氧树脂基复合材料介电性能的影响陈平刘胜平张明艳（哈尔滨理工大学电工材料系哈尔滨１５００４０）关键词环氧树脂基复合材料，介电性能，偶联剂，浸润性玻璃纤维／环氧树脂基复合材料（ＧＦＲＰ）具有优异的电气和力学性能．然而孔隙的存在强烈地...     

碳纤维对聚丙烯结晶行为的影响

本文用偏光显微镜和示差扫描量热计(DSC)方法研究了碛纤维对聚丙烯结晶行为的影响。碳纤维表面对聚丙烯结晶过程具有明显的促进作用,纤维表面成核密度轻高,结晶生长成为横穿结晶,结晶特征温度随碳纤维加入而有不同程度的升高。结晶动力学表明:结晶生长本质仍是球晶机理,促进聚丙烯结晶的原因是碳纤维使结晶过程的表面自由能降低。     

聚乙烯-炭黑导电材料的电阻-温度特性

自1966年观察到聚乙烯(PE)-炭黑(CB)材料有明显的电阻率正温度系数(PTC)现象以来,对其电阻-温度特性已有一些报导。但对涉及电阻测量的一些基本问题前人的看法并不相同。以测量时电压的影响为例:Meyer认为在电阻随温度上升的区间电阻随电压成指数上升,而在室温及高聚物熔点时电阻与电压无关。他认为在测量电阻时无需采用同一电压。Narkis的结果是在所有情况下电阻值皆随电压上升而成指数下降。     

EFFECT 0F INTERFACIAL ADHESION ON CRYSTALLIZATION AND MECHANICAL PROPERTIES OF POLY (ETHYLENE TEREPHTHALATE)/GLASS BEAD COMPOSITES

The interfacial adhesion between poly (ethylene terephthalate) (PET) and glass beadwas investigated by scanning electron microscope and parallel-plate rheometer. Effect ofinterfacial adhesion on the crystallization and mechenical properties of PET/glass beadcomposites was also studied by differential scanning calorimeter and mechanical testers.The results obtained indicate that the glass bead has a heterogeneous nucleation effecton the PET crystallization. Although better interfacial adhesion is advantageous to theincrease of the tensile strength of the composite, yet it is unfavorable to the crystallizationof PET. It should be pointed out that the crystallization rate of filled PET is always higherthan that of pure PET, regardless of the state of interfacial adhesion.     

ELECTRICAL RESISTIVITY, CRYSTALLIZATION AND MECHENICAL PROPERTIES OF POLYPROPYLENE/MULTI-WALLED CARBON NANOTUBE/CALCIUM CARBONATE COMPOSITES PREPARED BY MELT MIXING

 Polypropylene (PP)/multi-walled carbon nanotube (MWCNT)/calcium carbonate (CaCO₃) composites are prepared by melt mixing using two types of CaCO₃ of different sizes. The electrical resistivities of the composites with the two types of CaCO₃ are all lower than those of the corresponding PP/MWCNT composites at various MWCNT loadings (1 wt%-5 wt%). The morphology of the composites is investigated by field emission scanning electron microscopy (FESEM). The crystallization behavior of PP in the composites is characterized by differential scanning calorimetry (DSC). The storage modulus, as measured by dynamic mechanical analysis (DMA), increases significantly by the presence of CaCO₃.     

ELECTRICAL RESISTIVITY,CRYSTALLIZATION AND MECHANICAL PROPERTIES OF POLYPROPYLENE/MULTI-WALLED CARBON NANOTUBE/CALCIUM CARBONATE COMPOSITES PREPARED BY MELT MIXING

Polypropylene(PP)/multi-walled carbon nanotube(MWCNT)/calcium carbonate(CaCO_3)composites are prepared by melt mixing using two types of CaCO_3 of different sizes.The electrical resistivities of the composites with the two types of CaCO_3 are all lower than those of the corresponding PP/MWCNT composites at various MWCNT loadings (1 wt%-5 wt%).The morphology of the composites is investigated by field emission scanning electron microscopy (FESEM).The crystallization behavior of PP in the composites is char...