兩種粒子復(fù)配對導(dǎo)電硅橡膠各性能影響的研究.pdf

1、導(dǎo)電高分子材料，是指具有導(dǎo)電功能（包括半導(dǎo)電、金屬導(dǎo)電和超導(dǎo)電性）、電導(dǎo)率在10-6S/m以上的高分子材料。導(dǎo)電硅橡膠則是以硅橡膠為基體，將導(dǎo)電性材料（如炭黑、石墨、金屬粉末和碳纖維等）與橡膠混合，從而賦予橡膠一定的導(dǎo)電性，其已經(jīng)發(fā)展成為一種新型功能材料，在電磁屏蔽、導(dǎo)電、抗靜電、自動控制和正溫度系數(shù)材料及面狀發(fā)熱體等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文以硅橡膠為基體，以F900超導(dǎo)電炭黑、乙炔炭黑和石墨烯為導(dǎo)電填料，通過開煉機(jī)將其

2、共混，再通過平板硫化機(jī)進(jìn)行硫化，從而制備F900/乙炔炭黑/硅橡膠和F900/石墨烯/硅橡膠復(fù)合材料，另外，再通過對F900超導(dǎo)電炭黑的改性，又制備出改性F900/硅橡膠復(fù)合材料。分別采用四探針測試儀、電子式橡膠拉力儀、硬度計、熱能分析儀、X射線衍射儀、掃描電鏡等測試手段對以上制備出的復(fù)合材料進(jìn)行表征。
　　實驗結(jié)果如下:1、分別測得了F900超導(dǎo)電炭黑和乙炔炭黑在不同添加量下的電阻率，確定了兩者的滲濾閾值。隨后測定了兩種炭黑并用

3、后導(dǎo)電硅橡膠的電阻率，發(fā)現(xiàn)了二次滲濾現(xiàn)象，其不同于單一填料的滲濾現(xiàn)象。當(dāng)F900/乙炔炭黑/MVQ的用量為10∶30∶100時，復(fù)合材料的電阻率為2.72Ω.cm。
　　2、單獨添加石墨烯納米片于硅橡膠中制得導(dǎo)電復(fù)合材料，石墨烯納米片GnS的滲濾閾值區(qū)間為0.6～1wt％;將炭黑和石墨烯納米片并用添加到硅橡膠中，在固定炭黑添加量的情況下，石墨烯納米片的加入可以極大地降低硅橡膠復(fù)合材料的電阻率，也就是通過添加石墨烯納米片的用量，可以

4、減少炭黑的用量，如F900/GnS為17.5/0.2時的硅橡膠電阻率跟單獨添加F900為25份時相當(dāng)，這明顯減少了F900的用量，有助于提高復(fù)合材料的力學(xué)性能和加工性能。
　　3、通過偶聯(lián)劑CTAB對F900超導(dǎo)電炭黑表面進(jìn)行改性，改性后的導(dǎo)電硅橡膠的電阻率明顯優(yōu)于改性前的，并且改性后的導(dǎo)電硅橡膠的力學(xué)性能也明顯得到改善，這就提升了炭黑對硅橡膠的補強(qiáng)作用，當(dāng)F900超導(dǎo)電炭黑為20份時硅橡膠的硬度由原來幾乎沒有加工性能的97°A下