化學(xué)還原石墨烯填充LCST型苯乙烯丙烯腈共聚物-聚甲基丙烯酸甲酯共混物的相行為和導(dǎo)電行為研究.pdf

1、導(dǎo)電高分子復(fù)合材料具有質(zhì)輕、價廉、易加工、耐腐蝕、可在較大范圍內(nèi)調(diào)控導(dǎo)電性能，廣泛應(yīng)用于抗靜電、電磁屏蔽、自限溫材料等領(lǐng)域。僅憑調(diào)節(jié)導(dǎo)電填料的含量難以實現(xiàn)該類材料導(dǎo)電、加工和力學(xué)性能間的優(yōu)化平衡。而將導(dǎo)電填料添加到高分子共混體系中，尤其是部分相容的共混物基體中，通過控制熱處理條件改變共混物基體的相形態(tài)，從而實現(xiàn)導(dǎo)電填料在基體中的高效分布。充分了解導(dǎo)電填料對部分相容共混物基體相行為的影響以及基體相形態(tài)演化對導(dǎo)電填料聚集分布的影響，可為制備

2、具有低填充量、優(yōu)異導(dǎo)電與加工性能的導(dǎo)電高分子復(fù)合材料提供理論依據(jù)。
　　本文選擇具有低臨界共溶溫度(LCST)的苯乙烯丙烯腈共聚物(SAN)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混物作為基體，采用小角激光光散射(SALLS)和動態(tài)流變法研究導(dǎo)電填料化學(xué)氧化還原石墨烯(CRGO)對共混物基體相行為的影響。同時，借助流變-導(dǎo)電同步測試方法進一步探究熱處理過程中基體相分離和填料聚集行為對復(fù)合體系流變行為和導(dǎo)電行為的貢獻。此外，借助透射電鏡(T

3、EM)、相差顯微鏡等觀察基體的相形態(tài)的演化對CRGO在基體中的分散狀態(tài)的影響。
　　研究表明:
　　隨著PMMA/SAN共混物基體的相分離，均勻分散的CRGO在界面張力作用下逐漸遷移至SAN富集相。CRGO會延遲共混物基體SD相分離的發(fā)生，并且會降低基體不同階段的相分離速率，增加復(fù)合體系的相結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。另一方面，CRGO對共混物基體的濁點Tc影響具有組成依賴性，且CRGO的加入會導(dǎo)致基體的Tb降低和Ts升高，增大體系的亞穩(wěn)區(qū)

4、間。此外，CRGO的存在也會導(dǎo)致熱致相分離所對應(yīng)的特征流變現(xiàn)象的發(fā)生向低頻（長時）方向移動。因此，當(dāng)體系處于亞穩(wěn)區(qū)域時，CRGO作為成核劑引發(fā)基體的NG相分離;而當(dāng)體系處于不穩(wěn)區(qū)時，片層填料的機械阻隔作用會阻礙大分子鏈的粘性擴散進而抑制基體的SD相分離。
　　導(dǎo)電-流變同步測試結(jié)果表明，復(fù)合體系在熱處理過程中呈現(xiàn)出明顯的動態(tài)電阻及模量滲流現(xiàn)象，且共混物基體的相分離可使體系的動態(tài)滲流現(xiàn)象提前。在體系電阻率的變化可歸結(jié)為CRGO在SA