炭黑/聚合物复合材料导电性能与流变学研究

发布时间：2024-04-13 21:04

　　导电高分子复合材料是将导电填料掺杂到高聚物基体中制得的具有导电性能的复合材料，由于其在电容器、传感器、抗静电复合材料等多个领域有广阔的应用前景，因而日益受到人们的重视。常用的导电填料有很多种类，其中炭黑由于经济适用以及性能稳定一直得到了广泛的关注。然而，如何改善炭黑的分散与分布状态，降低复合材料的导电逾渗阈值，利用剪切流场调控聚合物基体中的导电填料网络结构来调控高分子复合材料的导电性能，以及材料的结构与流变性能之间的内在关系等诸多方面还存在很多科学问题有待解决。本论文制备了内部含有规则平行条带结构的PP/SEBS/CB复合材料，系统地研究不相容聚合物共混体系中炭黑导电网络结构的微观调控，并以此为前提进一步探讨了复合材料的导电性能与流变性能。主要研究如下： 1.通过剪切流场诱导零维炭黑(CB)在聚丙烯(PP)/聚(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯)嵌段共聚物(SEBS)不相容聚合物共混物中自组装形成规则的平行炭黑条带结构，从而得到了具有更加显著的导电各向异性的复合薄膜。利用配有光学显微镜的剪切台实时观察并分析剪切诱导过程中炭黑条带的形成与形貌演化过程，显微镜表征结果发现无论是否经过剪切，复合材...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1炭黑微结构示意图

图1.1炭黑微结构示意图Fig.1.1Schematicofcarbonblackmicrostructure相容聚合物导电复合材料的研究进展的介绍，发现炭黑本身具有颇多的优异性能，所以在不相填料制备导电高分子复合材料，可以赋予复合型材料持久阻率也可以在较大的范....

图1.2(a,b)三元导电共混物熔融共混过程中的相形态变化示意图(15分钟,40分钟)；(c)不同共混时间下2wt%炭黑填充量的复合材料(46/54)的厚度时间曲线图

料也可以搭接成一定的导电网络结构，因此相对于其它类型的填料分，复合材料的逾渗阈值一般较低，其导电性能也较强。Cheah等[21]研SAN/PS复合体系中的分布情况，根据炭黑在PS和SAN之间的迁移机从PS相向SAN相迁移的倾向，所以作者首先将炭黑与PS熔融....

图1.3炭黑填充型高分子复合材料的炭黑含量与电导率曲线图

研究结果发现，聚3）。聚合物基体与导电填料之要因素。Gul等[27]发表了炭黑填黑填充酚醛体系比炭黑填充环与环氧树脂的相容性较差所导树脂体系中，形成适当的团聚料的时候，如果利用不同结晶度的差异会对复合材料的电学度越大，复合材料的导电性能复合材料电导率时就发现了这也对聚合物基导电....

图1.4(左上图)取向分布的石墨微片-高分子复合材料的制备装置；(右上图)电场

如炭黑、碳纳米管、石墨微片、碳纤维等[35-40]，外一种，直流电场或交流电场都可以达到相同的效果。当使用强度超过一定范围，体系会出现一种无益的电泳干扰现象，的出现，科研工作者们倾向于选择交流电场进行实验研究。究了在环氧树脂基底下，利用电场诱导炭黑粒子在一定条件量了复合材料的导电....

本文编号：3953623