空間限位強制組裝法制備熱塑性導(dǎo)電復(fù)合材料的研究.pdf

1、聚合物基復(fù)合材料是一種將聚合物基體與不同特性的填料混合制備的具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性或阻燃性等的功能材料。熱塑性塑料是人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂米疃嗟乃芰?，具有可反?fù)多次熔融凝固、易加工、易成型等特性。因此以熱塑性塑料為基體的復(fù)合材料又具有耐腐蝕、質(zhì)輕以及可重復(fù)利用等特點，在制造抗靜電、抗電磁干擾(EMI)、導(dǎo)電和導(dǎo)熱產(chǎn)品領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用很廣，得到研究者們的注意。
　　目前最常用的構(gòu)建復(fù)合材料導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的方法是填料自組裝法，但自組裝導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)因自組裝力不

2、夠強，導(dǎo)致填料間距不可控，網(wǎng)束不夠密實，可以使得聚合物具有導(dǎo)電性能，但其電導(dǎo)率比導(dǎo)電填料本身的電導(dǎo)率低許多，但仍不能達到高導(dǎo)電的狀態(tài)。
　　基于以上分析，本課題采用空間限位強制組裝法(SCFNA)制備導(dǎo)電復(fù)合材料的方法，開展以熱塑性塑料為基體的導(dǎo)電復(fù)合材料的實驗研究。通過實驗制備單一填料、二元填料、不同填料形狀、濃度及厚度的試樣，并測試其導(dǎo)電性、研究導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建情況，論證SCFNA法在熱塑性基體中的適用性。主要研究內(nèi)容包括:

3、r>　　(1)采用SCFNA法制備的碳纖維/聚丙烯復(fù)合材料的逾滲濃度降低至4.2wt％，復(fù)合材料電導(dǎo)率大幅提高，較常規(guī)方法制備的復(fù)合材料提高了4個數(shù)量級;采用SCFNA法制備了鱗片石墨/聚丙烯復(fù)合材料，復(fù)合材料電導(dǎo)率較常規(guī)方法制備的復(fù)合材料提升程度最大達到200倍以上。驗證了SCFNA法對熱塑性基體的可適用性，證明了導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的密實度是影響導(dǎo)電性的重要因素。同時還研究了強制組裝、填料濃度及微結(jié)構(gòu)對復(fù)合材料導(dǎo)電性的影響。
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