特殊形貌導(dǎo)電高分子復(fù)合材料電學(xué)性能研究.pdf

1、導(dǎo)電高分子復(fù)合材料可通過(guò)在絕緣聚合物中加入一定量的炭黑（ CB）制備而成，其在各方面有廣泛的應(yīng)用，已開(kāi)發(fā)出了防靜電、屏蔽、熱敏、氣敏等材料。為了制備出具有優(yōu)良電學(xué)性能的導(dǎo)電高分子復(fù)合材料，本文采用先用炭黑（CB）與增容劑反應(yīng)，制備復(fù)合物，然后再將該復(fù)合物作為增容劑與兩不相容體系進(jìn)行共混的新方法，制備出兩相界面由 CB及增容劑共同構(gòu)成導(dǎo)電通道的具有特殊形貌的導(dǎo)電高分子復(fù)合材料。
　　本文以聚苯乙烯馬來(lái)酸酐無(wú)規(guī)共聚物（SMA）為尼龍6

2、（PA6）及聚苯乙烯（PS）不相容共混體系的增容劑，分別選用超導(dǎo)CB及乙炔CB為導(dǎo)電粒子，采用上述方法制備出 PS/PA6/（SMA-CB)導(dǎo)電高分子復(fù)合材料。紅外光譜（IR）、透射電鏡（TEM）、掃描電鏡（SEM）、光學(xué)顯微鏡（OM）研究結(jié)果表明， SMA與CB發(fā)生了反應(yīng)，并可將CB誘導(dǎo)分布于PS/PA6兩相界面處。對(duì)材料電學(xué)性能進(jìn)行研究，PS/PA6/（SMA-CB)復(fù)合材料具有獨(dú)特的三逾滲行為，即是由CB在 SMA中的逾滲行為、S

3、MA-CB復(fù)合物在 PS/PA6兩相界面的連續(xù)性和PS/PA6兩相界面的連續(xù)性三個(gè)逾滲過(guò)程共同構(gòu)成。該逾滲行為可大幅降低體系的逾滲閾值：對(duì)于采用超導(dǎo) CB體系，其逾滲閾值為0.15％；對(duì)于采用乙炔 CB體系，其逾滲閾值僅為0.09%，遠(yuǎn)低于 PS/PA6/CB體系，且為目前文獻(xiàn)報(bào)道的最低值，且當(dāng) PA6、PS兩相基體為海-島結(jié)構(gòu)時(shí)，體系仍可導(dǎo)電，并提出了相應(yīng)的導(dǎo)電模型。研究體系的溫阻效應(yīng)發(fā)現(xiàn)，復(fù)合材料的正溫度效應(yīng)（PTC）強(qiáng)度高于PA6

4、/CB和PS/PA6/CB，且負(fù)溫度效應(yīng)（NTC）消失。
　　對(duì)于采用乙炔 CB為導(dǎo)電粒子，聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐（ PP-g-MAH）增容PP/PA6不相容共混物的體系，通過(guò) SEM、光學(xué)顯微鏡（OM）、浸泡實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)手段對(duì)體系的形貌進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，PP-g-MAH與 CB發(fā)生了反應(yīng)，并可將 CB誘導(dǎo)分布于 PP/PA6兩相界面處。體系的逾滲閾值為1.6%，較 PP/PA6/CB體系2%的逾滲閾值明顯下降。且 PP/PA6/（ PP-