炭黑填充尼龍6導電復合材料的制備及性能研究.pdf

1、隨著信息技術和電子工業(yè)的快速發(fā)展，導電高分子復合材料應運而生并得到市場的親睞。這是一類將導電填料和聚合物基體以一定方式復合而成的新型功能高分子材料，具有質輕、易加工、抗腐蝕、耐磨損、電阻率可調等優(yōu)點，已被廣泛應用于汽車、電子、家電等領域。為了達到應用所需的導電性能，通常需要填充較高含量的填料，而導電填料一般為無機材料或金屬，它的加入會大大降低復合材料的韌性，不能兼顧材料的電學性能和使用性能。因此，降低導電填料的填充量和提高復合材料的韌性

2、成為導電高分子復合材料的主要發(fā)展方向。本論文也圍繞這兩個核心問題，進行了以下研究工作:
　　 1.以尼龍6(PA6)為高分子基體，以炭黑(CB)和不銹鋼纖維(SSFs)為導電填料，通過熔融共混法制備了兩種單一填料填充的兩相復合材料，并研究了它們的電學和力學性能。結果發(fā)現(xiàn):CB和SSFs填充的尼龍6復合材料逾滲閾值分別為15～20 wt％，2～4 wt％。制備導電復合材料需要的炭黑填充量較大(＞15 wt％)，使得復合材料變脆。相

3、比之下，用SSFs制備尼龍6復合材料時對聚合物基體的機械性能影響輕微。
　　 2.制備CB和SSFs兩種復合填料填充的PA6/SSFs/CB三相復合材料，研究了復合材料的電學和力學性能，并分兩種情況對復合填料的復配效果加以分析:
　　 (1)固定炭黑為15 wt％（低于PA6/CB兩相復合材料的逾滲閾值）與不同含量的不銹鋼纖維復配時，少量的SSFs（～2wt％）就能大幅度提高三相復合材料的電導率，并改善PA6/CB復合材

4、料的脆性。
　　 (2)固定SSFs為4 wt％（高于PA6/SSFs兩相復合材料的逾滲閾值）與不同含量的炭黑復配時，對導電的協(xié)同效果不如前一種方法明顯。
　　 3.加入彈性體POE-g-MA增韌PA6/CB兩相復合材料，發(fā)現(xiàn)彈性體POE-g-MA的加入不但大幅度提高了PA6/CB兩相復合材料的韌性，也提高了其導電性能，具有明顯的體積排除效果。由于炭黑選擇性分散，加入30 wt％ POE-g-MA的三相復合材料導電逾滲閾