陆昶胡小宁赫玉欣刘继纯张玉清
材料研究学报
先使聚丙烯接枝马来酸酐(PP--g--MAH)与炭黑(CB)反应, 再与聚丙烯/尼龙6(PP/PA6)共混制备出CB位于两相界面处的PP/PA6/PP--g--MAH/CB导电高分子复合材料,
研究了材料的特殊结构和电学性能。结果表明, 在PP/PA6/CB体系中CB粒子分布在PA6相, 体系的逾渗阈值为2%; 而在PP/PA6/PP--g--MAH/CB体系中, CB被PP--g--MAH诱导分布在两相界面处。PP/PA6两相为海岛结构时, PP/PA6/PP--g--MAH/CB体系仍可导电。PP/PA6/PP--g--MAH/CB体系的逾渗阈值降至1.6%, 低于PP/PA6/CB体系。体系的正温度效应(PTC)强度远高于PP/PA6/CB体系, 在90-135℃范围内不出现负温度效应(NTC)。PP/PA6/PP--g--MAH/CB体系的电学性能归结于其特殊的界面形态结构: 导电通道由位于共混物界面处的PP--g--MAH和CB构建而成。
关键词:
复合材料
,
conductive polymer composites
,
morphology
,
percolation threshold
,
positive temperature coefficient
于金平
,
陈潇健
,
曹振东
,
严长浩
,
张明
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhc1xb.20141216.001
以耐热聚乙烯(PE-RT)管材料为基体,以乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)载体导电炭黑母粒(记作CBE)为导电介质,配以3.86wt％的聚乙烯-辛烯共聚弹性体(POE),采用双螺杆挤出工艺制备了具有导电网状结构形貌的PE-RT抗静电管材料,降低了复合体系的逾渗阈值,并将其与添加导电炭黑(记作CB)的体系进行对比,研究了CB/PE-RT和CBE/POE/PE-RT复合体系的导电性能、微观形貌、流变性能、力学性能及热稳定性能.结果表明:POE和EVA可以产生协同作用,POE的加入改变了PE-RT与EVA的黏弹性差异,EVA在基体中达到逾渗而形成连续的网络结构.CB优先分散在黏度低、极性较高的EVA相中,且POE能够抑制CB由EVA相向PE-RT相的迁移,CB在EVA相中容易达到逾渗,最终由于双逾渗作用而形成导电网络结构.CB能够提高PE-RT的结晶性能及CBE/POE/PE-RT复合体系的热稳定性能,且CB对CBE/POE/PE-RT复合体系的力学性能影响较小,在一定程度上解决了目前填充型导电体系中导电性能与力学性能之间的矛盾,并且POE对复合体系起到了增塑作用,保持了PE-RT管材可弯曲的优点,拓展了塑料管材的应用范围.
关键词:
导电炭黑
,
耐热聚乙烯
,
逾渗阈值
,
微观结构
,
导电网络
,
协同作用
,
塑料管材
孟晓明
,
楼平
,
赵永生
,
王利民
,
陈思敏
涂料工业
综述了碳纳米管与石墨烯在导电涂料中的应用研究现状,分析了影响涂层导电性能的关键因素,包括填料的形貌、分散工艺以及成膜树脂对涂层渗流阈值和电导率的影响,并展望了碳纳米管与石墨烯导电涂料的发展方向.
关键词:
导电涂料
,
碳纳米管
,
石墨烯
,
渗流阈值
,
电导率
黄英
,
黄钰
,
高峰
,
刘平
,
葛运建
功能材料
炭黑添加到绝缘的硅橡胶中,制备具有压阻特性的导电硅橡胶是触觉传感器常用的一种材料.通过实验研究3种填充炭黑制成的导电硅橡胶的渗流现象、相同体积分数时压阻特性.显示3种炭黑填充的导电硅橡胶具有不同的渗流阈值,同体积分数下的压阻特性也不相同.相同种类炭黑的添加量改变时,在渗流阈值附近导电硅橡胶的压阻特性最明显.利用扫描电镜(SEM)分析导电硅橡胶的断面形貌,表明导电硅橡胶性能与填料炭黑的分布有关,而炭黑的分布又与其结构相关:粒径越小、表观密度和比表面积越大的高结构炭黑分散性越好,导电硅橡胶的渗流阈值越小,相同体积分数下所获得压阻特性越显著.
关键词:
导电硅橡胶
,
炭黑
,
渗流阈值
,
压阻特性
丁义纯
,
谢成宸
,
朱健
,
朱永梅
,
彭信文
,
侯豪情
高分子材料科学与工程
原位聚合法得到聚酰胺酸(PAA)/炭黑(CB)聚合物溶液,通过静电纺丝、热亚胺化制备了聚酰亚胺(PI)/炭黑复合纳米纤维膜,经过热压加工工艺得到以炭黑为填料的聚酰亚胺基导电复合材料.扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察了复合材料的微观形貌,通过LCR数字电桥、拉伸测试和热重分析(TGA)研究了复合材料的电学性能、力学性能与热稳定性.实验表明,PI/CB导电复合材料的渗流阈值为6％(质量分数);在渗流阈值时,材料的拉伸强度和断裂伸长率分别为93.9 MPa和68.9％,10％热失重温度为575.8℃.聚酰亚胺/炭黑导电复合材料表现出优异的力学性能和热稳定性能.
关键词:
静电纺丝
,
聚酰亚胺
,
渗流阈值
,
导电复合材料
范晓明
,
董旭
,
孙明清
,
李卓球
复合材料学报
利用四电极法研究了内掺水泥基渗透结晶防水材料(CCCW)的碳纤维石墨水泥基复合材料试样(40 mm ×40 mm×40 mm)的导电特性及其在循环荷载作用下的压阻特性, 分析讨论了碳纤维石墨水泥砂浆的体积电阻率及压阻特性随石墨掺量的变化规律. 碳纤维和CCCW的掺量分别为水泥质量的1%和4%;石墨掺量分别为水泥质量的0%、10%、20%、30%、40%和50%. 结果表明, 添加CCCW的碳纤维石墨砂浆试样的体积电阻率随石墨掺量的增加迅速下降, 并存在渗滤现象, 渗滤阈值为20%左右. 在循环荷载作用下, 不同石墨掺量试样的电阻和应力存在一定的对应关系. 石墨掺量为水泥质量的20%～30%时, 碳纤维石墨水泥砂浆试样的体积电阻率与压应力呈现良好的可重复性, 电阻值在应力加载时几乎呈线性下降, 而卸载时增加.
关键词:
碳纤维
,
石墨
,
CCCW
,
渗流阈值
,
压阻特性
常方高
,
孙震兴
,
付鹤鹏
,
夏存军
,
宋桂林
复合材料学报
采用不同粒径的Ni粉与硅橡胶（110型）按质量比2.4∶1.0制成Ni/硅橡胶复合材料,分别测量了其压敏导电性及介电性质,并结合扫描电镜照片对其微观导电机制进行了分析。结果表明随着填料Ni粉粒径的减小,Ni/硅橡胶复合材料的直流电阻率对外加压强更加敏感：在低压强下,粒径为74、48和18μm的样品的电阻率随压强的变化率分别为1.73×104、2.59×104和3.71×104Ω.m/kPa。样品直流电阻率陡降的区域随粒径的减小向压强较小的方向移动,显示出复合材料的渗流阈值与填充粒子的粒径有关：粒径越小,渗流阈值也越小。Ni/硅橡胶复合材料的交流电导率、介电常数、介电损耗均随填料Ni粉粒径的减小而变大：Ni粉粒径为18μm的Ni/硅橡胶复合材料的电导率约为10-2S.m-1,比74μm粒径样品的电导率（约10-7S.m-1）提高了5个数量级;对应的介电常数由约102提高到约103。改变填料Ni粉粒径可以有效地调节复合材料的弹性和压敏、电输运特性。
关键词:
Ni/硅橡胶复合材料
,
粒径
,
压敏效应
,
渗流阈值
,
电导
,
介电性质
陶国良
,
陆小璐
,
李海
,
夏艳萍
,
陶宇
,
吴海平
复合材料学报
采用微波辅助原位氧化还原法制备长径比均匀的银纳米棒,研究了制备条件参数如催化剂浓度、表面活性剂与先驱体浓度比率等因素对制备银纳米材料的形貌的影响。以这些银纳米棒作为导电填料制备印刷用导电油墨,研究了填料含量、纳米棒及纳米粒子的比率对导电油墨的电导率、附着力、老化性能的影响。结果表明,当晶体生长催化剂NaCl与AgNO3的摩尔比为1∶5时,得到的银纳米材料中纳米棒比例达95%以上。对导电油墨的性能研究表明,当填料中银纳米棒比例为95%时得到的导电胶具有最低的渗滤阈值,为62%,同时经过80℃、85%RH老化环境老化500h后导电油墨的体积电阻率上升不超过10%。
关键词:
导电油墨
,
银纳米棒
,
填料阈值
,
耐老化性能
狄莹莹
,
任鹏刚
,
张倩
复合材料学报
为了比较超高分子量聚乙烯（UHMWPE）在单一填充和混合填充时,复合材料导电性的差别。在超声和肼的作用下,通过对氧化石墨烯（GO）、多壁碳纳米管（MWCNTs）和超高分子量聚乙烯水/乙醇分散液减压蒸馏及热压制备了隔离型MWCNTs/UHMWPE、石墨烯（GNS）/UHMWPE和MWCNTs-GNS/UHMWPE导电复合材料。经SEM、TEM测试发现,导电填料分散于UHMWPE颗粒表面,热压后形成隔离结构。隔离型的MWCNTs/UHMWPE和GNS/UHMWPE复合材料均表现出较低的导电逾渗（0.148%和0.059%,体积分数,下同）,但MWCNTs/UHMWPE复合材料的电导率（2.0×10-2 S/m,1.0%,质量分数,下同）明显高于相同填料含量下的GNS/UHMWPE复合材料。MWCNTs-GNS/UHMWPE复合材料表现出了更低的逾渗（0.039%）和较高导电性能（1.0×10-2 S/m,1.0%）,其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。
关键词:
石墨烯
,
碳纳米管
,
UHMWPE
,
导电复合材料
,
逾渗值
董慧民
,
钱黄海
,
程丽君
,
苏正涛
,
刘嘉
,
王文志
,
牟维琦
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.001332
介绍了石墨烯/橡胶纳米复合材料的导电机理,综述了石墨烯及其衍生物、石墨烯的处理改性、与其他材料共混以及纳米导电复合材料的制备,论述了加工方法、硫化工艺以及温度、压力、频率、介质等因素对石墨烯/橡胶纳米复合材料导电性能的影响,并指出多组分橡胶/石墨烯复合体系及其“双逾渗”行为等都将是未来导电石墨烯/橡胶研究的重点.
关键词:
石墨烯
,
改性物
,
导电橡胶
,
导电机理
,
电性能
,
逾渗阈值
