改性炭黑-PVA薄膜的制備與性能研究.pdf

1、本文采用聚醚胺改性氧化炭黑的方式制備改性炭黑（AC1830-OCB），以聚乙烯醇（PVA）為基體AC1830-OCB為增強體通過共混溶液澆注法制備了AC1830-OCB/PVA復合材料。對自制的聚醚胺改性炭黑進行傅里葉紅外光譜分析，TGA分析，DSC分析，表面張力分析與TEM觀察；發(fā)現(xiàn)改性炭黑表面聚醚胺含量為87％，降低了炭黑的表面張力，改性粒子具備核殼結(jié)構(gòu)。
　　通過TEM對復合材料進行觀察，改性炭黑在含量3％以下分散性良好，超

2、過3％后粒子開始出現(xiàn)團聚現(xiàn)象分散性變差，隨著含量的增加團聚加劇。DSC表明改性炭黑能夠起到異相成核作用，加速了結(jié)晶速率；復合材料的結(jié)晶溫度，熔點，以及結(jié)晶度得到提高，結(jié)晶度最高可達30.99％；拉伸強度最高提高了70％；復合材料模量均提高，其中動態(tài)儲能模量提高明顯，提高近75％。介電測試表明AC1830-OCB的加入提高了復合膜的介電常數(shù)和介電損耗正切值，當材料中AC1830-OCB含量為5％時介電常數(shù)與介電損耗正切值最高；經(jīng)吸濕率實驗

3、后表明在AC1830-OCB含量為2％時吸濕率最低。
　　根據(jù)這些結(jié)果對改性炭黑的增強機理進行了探討，認為改性炭黑表面具有胺基能與PVA之間形成氫鍵作用，使兩者之間結(jié)合更加緊密，能有效的分擔PVA基體傳遞過來的載荷，從而提高復合材料的力學性能與儲能模量。但是過多的添加量會導致炭黑粒子重新團聚，弱化界面結(jié)合效應(yīng)，無機粒子與有機相發(fā)生界面脫黏，在受外力時，基體的受力無法傳遞給改性炭黑，造成復合材料的力學性能減弱。適量的改性炭黑能在體系