低逾渗MWCNTs-CB/UHMWPE导电复合材料的制备及性能

高分子材料科学与工程, 2016, 32(7): 116-120. doi: 10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.07.022

低逾渗MWCNTs-CB/UHMWPE导电复合材料的制备及性能

高凡梅 ^1, , 任鹏刚 ^2, , 孙振锋 ^3, , 侯思雨 ^4, , 徐玲 ^5,

1.西安理工大学印刷包装工程学院,陕西西安710048;高分子材料工程国家重点实验室(四川大学),四川成都610065

2.西安理工大学印刷包装工程学院,陕西西安710048;高分子材料工程国家重点实验室(四川大学),四川成都610065

3.西安理工大学印刷包装工程学院,陕西西安,710048

4.西安理工大学印刷包装工程学院,陕西西安,710048

5.高分子材料工程国家重点实验室(四川大学),四川成都,610065

基金项目: 高分子材料工程国家重点实验室开放课题(sklpme2014-4-27) 国家自然科学基金资助项目(51273161)

关键词：炭黑 , 碳纳米管 , 超高分子量聚乙烯 , 导电网络 , 逾渗值

Preparation and Properties of MWCNTs-CB/UHMWPE of Low Percolation Conductive Composites

Keywords： carbon black , carbon nanotubes , ultra-high molecular weight polyethylene , conductive network , percolation value

采用溶液法及机械共混法分别制备了均匀结构的炭黑(CB)/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)及隔离结构的多壁碳纳米管(MWCNTs)-CB/UHMWPE复合薄膜.扫描电镜分析显示,虽然大部分CB均匀分散于UHMWPE基体中,但依然存在明显的局部团聚,而隔离结构中的MWCNTs-CB分布于UHMWPE界面间,更易形成导电通道.导电测试结果表明,复合材料的导电逾渗值由均匀分布的4.91％(体积分数)下降到隔离结构的0.42％.MWCNTs的加入完善了CB间的导电网络,使复合材料的逾渗值进一步下降,当CB∶ MWCNTs=15∶1时,复合薄膜的逾渗值由0.42％(体积分数)下降到0.24％,然而混合填料中MWCNTs含量的进一步增加几乎对逾渗值没有影响.力学性能研究表明,隔离型复合材料的拉伸强度和断裂伸长率随填充剂含量的增加呈现出先上升后下降的趋势.

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