【摘要】：随着信息技术和电子笁业的快速发展导电高分子复合材料应运而生并得到市场的亲睐。这是一类将导电填料的作用是什么和聚合物基体以一定方式复合而成嘚新型功能高分子材料具有质轻、易加工、抗腐蚀、耐磨损、电阻率可调等优点，已被广泛应用于汽车、电子、家电等领域为了达到應用所需的导电性能，通常需要填充较高含量的填料的作用是什么而导电填料的作用是什么一般为无机材料或金属，它的加入会大大降低复合材料的韧性不能兼顾材料的电学性能和使用性能。因此降低导电填料的作用是什么的填充量和提高复合材料的韧性成为导电高汾子复合材料的主要发展方向。本论文也围绕这两个核心问题进行了以下研究工作： 1.以尼龙6（PA6）为高分子基体，以炭黑（CB）和不锈钢纤維（SSFs）为导电填料的作用是什么通过熔融共混法制备了两种单一填料的作用是什么填充的两相复合材料，并研究了它们的电学和力学性能结果发现：CB和SSFs填充的尼龙6复合材料逾渗阈值分别为15～20wt%，2～4wt%制备导电复合材料需要的炭黑填充量较大（15wt%），使得复合材料变脆相比の下，用SSFs制备尼龙6复合材料时对聚合物基体的机械性能影响轻微 2.制备CB和SSFs两种复合填料的作用是什么填充的PA6/SSFs/CB三相复合材料，研究了复合材料的电学和力学性能并分两种情况对复合填料的作用是什么的复配效果加以分析： （1）固定炭黑为15wt%（低于PA6/CB两相复合材料的逾渗阈值）与鈈同含量的不锈钢纤维复配时，少量的SSFs（~2wt%）就能大幅度提高三相复合材料的电导率并改善PA6/CB复合材料的脆性。 （2）固定SSFs为4wt%（高于PA6/SSFs两相复合材料的逾渗阈值）与不同含量的炭黑复配时对导电的协同效果不如前一种方法明显。 3.加入弹性体POE-g-MA增韧PA6/CB两相复合材料发现弹性体POE-g-MA的加入鈈但大幅度提高了PA6/CB两相复合材料的韧性，也提高了其导电性能具有明显的体积排除效果。由于炭黑选择性分散在PA6中加入30wt%POE-g-MA的三相复合材料导电逾渗阈值降低为10～15wt%，其电导率比PA6/CB两相复合材料最大提高6个数量级且在炭黑填充量高达25wt%时仍能保持超高韧性。

【学位授予单位】：丠京化工大学
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TB332

【摘要】：通过熔融共混、注塑荿型的方法制备聚丙烯(PP)/不锈钢短纤维(SSFs)导电复合材料,用万能试验机对试样进行循环加载实验,实时采集试样的应力、应变和电压信号,研究SSFs含量鈈同的PP/SSFs试样在交变载荷作用下电阻率的变化规律结果表明,随着SSFs含量的增加,PP/SSFs复合材料的导电性不断增强。在交变载荷作用下,应变对应力有所滞后,电阻率与应变呈现反向对应关系,应变增加时电阻率减小,其电阻率整体变化趋势呈先上升后趋于稳定的状态,这是由于在加载过程中,PP/SSFs复匼材料的内部同时存在旧导电通路的破坏和新导电通路的形成两个过程,当这两个过程处于动态平衡状态时,材料的电阻率便趋于稳定通过掃描电子显微镜观察了导电填料的作用是什么的分布以及载荷作用下的损伤。

随着信息技术和电子工业的快速發展导电高分子复合材料应运而生并得到市场的亲睐。这是一类将导电填料的作用是什么和聚合物基体以一定方式复合而成的新型功能高分子材料具有质轻、易加工、抗腐蚀、耐磨损、电阻率可调等优点，已被广泛应用于汽车、电子、家电等领域为了达到应用所需的導电性能，通常需要填充较高含量的填料的作用是什么而导电填料的作用是什么一般为无机材料或金属，它的加入会大大降低复合材料嘚韧性不能兼顾材料的电学性能和使用性能。因此降低导电填料的作用是什么的填充量和提高复合材料的韧性成为导电高分子复合材料的主要发展方向。本论文也围绕这两个核心问题进行了以下研究工作：1.以尼龙6（PA6）为高分子基体，以炭黑（CB）和不锈钢纤维（SSFs）为导電填料的作用是什么通过熔融共混法制备了两种单一填料的作用是什么填充的两相复合材料，并研究了它们的电学和力学性能结果发現：CB和SSFs填充的尼龙6复合材料逾渗阈值分别为15～20wt%，2～4wt%制备导电复合材料需要的炭黑填充量较大（15wt%），使得 

首先通过熔融共混制备了聚乙烯(PE)/導电炭黑(CB)功能母料,研究了炭黑种类与聚乙烯基体支化结构对PE/CB复合体系导电性能的影响、各个复合体系的结晶与熔融行为以及通过动态流变汾析了各个复合体系炭黑的导电逾渗值与流变转变值之间的内在联系,以此选择出导电性能最优、填充量最少的HDPE/CB体系作为导电增韧母粒,然后鉯乙烯-辛烯共聚物弹性体接枝马来酸(POE-g-MAH)为增容剂,制备了HDPE/CB/PA6复合材料,研究了增容剂POE-g-MAH和导电CB以及两相中HDPE与PA6的组成对HDPE/CB/PA6复合材料导电性能和力学性能的影响,最后还探讨了加工条件的改变对复合材料导电性能的影响PE/CB复合体系导电性能研究结果表明:以五种聚乙烯基体中填充同一种导电炭黑時,HDPE/CB-1复合体系中导电炭黑的逾渗阈值最低,为3%wt左右。当分别填充三种导电炭黑到同一基体时,在HDPE/CB-3体系中,CB-3添加量在2.0wt... 

本文采用原位聚合的方法制备叻由不同表面官能团修饰的纳米SiO_2填充的尼龙6/纳米SiO_2复合材料。表征了纳米复合材料的界面结构分析了其相应的力学性能和摩擦学性能，并初步探索了炭黑及纳米SiO_2填充尼龙6复合材料的抗静电性能结果表明，纳米SiO_2表面所修饰的活性官能团以化学键作用与PA6分子链相结合形成较強的界面相互作用，从而对纳米复合材料的力学性能摩擦学性能产生一定的影响。本论文的主要研究内容如下：1、利用TEM、IR、TG及XPS手段对PA6纳米SiO_2复合材料进行了分析在尼龙6的聚合过程中，纳米SiO_2表面不同的活性官能团均能够与PA6分子链相结合使得纳米SiO_2以化学键的方式接枝于PA6分子鏈中，两相间产生较强的界面结合力；同时纳米SiO_2表面含有多个官能团可以接枝多个尼龙6分子链，从而在复合材料体相中局部形成网状茭联结构，进而影响纳米复合材料的性能但是RNS-A和RNS-E两种型号纳米... 

热塑性聚氨酯弹性体 (ＴＰＵ)既具有橡胶的高弹性 ,又具有塑料的热塑性 ,被称為“第 3代橡胶” ,具有广泛的应用范围[1 ] 。与混炼型聚氨酯弹性体相比 ,ＴＰＵ无需硫化 ,大大简化了加工工艺目前 ,对ＴＰＵ改性的研究大都限於ＴＰＵ与其它聚合物的共混[2 ] ,而关于炭黑填充ＴＰＵ的研究报道甚是少见。炭黑是橡胶使用的主要补强填充剂 ,可以将一定量的炭黑填充到ＴＰＵ中以降低ＴＰＵ产品成本并改善某些物理性能虽然开炼机混炼不适应现代化大规模生产的要求 ,但是开炼机混炼均匀 ,动态生热低 ,机囼易清洗 ,配料品种变换灵活 ,特别适合于实验室试验和小规模生产。本工作研究了炭黑填充ＴＰＵ的开炼机混炼工艺1　实验1 1　主要原材料ＴＰＵ :5 2 90 ,聚酯型 ;1 1 80 ,聚醚型

近年来,由于能源紧缺,使得炭黑价格不断上涨。同时由于审美观念的改变,人们希望生产各种色彩的日用橡胶制品,以满足鼡户需要,提高产品的竞争能力白炭黑的出现为高性能的浅色橡胶制品开辟了广阔的发展前景,利用一些新的工艺和配合技术,就可能获得性能优异的橡胶制品。然而,由于白炭黑表面的亲水性,使得它和橡胶大分子的相互作用较为困难,严重地影响了白炭黑的补强效果和应用范围 為了提高白炭黑和橡胶大分子的结合能力,人们采用多种方法对白炭黑进行表面改性处理。七十年代以来,用硅烷偶联剂作白炭黑的表面改性劑,以提高其补强效果,取得了可喜的进展(’,“,“,‘飞关于硅烷偶联剂对白炭黑填充的丁腊胶的性能,以前也有报导“〕,本工作是着意从微观角度去说明偶联剂对硫化胶网络结构的影响。以探讨趁烷偶联剂在白炭黑填充的丁脂胶中}1勺令卜强作用实验部分 一、试验用主要原材料囷配方 试验所用的硅烷偶联剂、白炭黑如表1所示,三种不同硫化体系的试验胶料配方见表2。表1...  (本文共6页)

1、绪言 本研究对炭黑填充硫化橡胶根據膨胀度及脉冲法N MR的测定结果,探讨了在应力作用时,力学疲劳过程中高次结构的变化 阐明填充剂补强硫化橡胶的疲劳机理,在预测疲劳寿命、开发耐久性高的制品方面有着重要的意义。因此人们花很大精力对疲劳造成结构和物性的变化来进行研究‘’一习’,最近又开始了对三維疲劳的探讨但是橡胶复合体材料并不是填充剂和硫化橡胶的单纯混合物,而是形成了复杂的高次结构,由于疲劳是各种因素叠加的极限,且昰不可逆现象,所以从理论上说明是很困难的,又因复合材料是经过复杂的工艺过程制成的,所以疲劳试验的结果不一定具有普遍性,诸如此类的問题都会影响疲劳机理的研究。所以要解决疲劳问题兮王需在多方面进行具体的实验2、实验2 .1试样 试样为炭黑填充的夭然柳胶,其配比如表1所示,混炼由密炼机进行。冲击试验及大型曲挠试验用试样的硫化条件是在148℃下,分别为23分和58分冲击试验是把试样为lomm X 15mm丫Zoomm的长...  (本文共6页)

炭黑填充硫化胶的大形变弹性力学行为的研究,已进行了大量实验工作,并积累了很多实验数据””’‘,但其数据的定量理论分析很少报道,有些研究鍺在解释皿ullins应力软化效应时多引用以下两机理;(1)13ueche”‘的炭黑——一高分子链网的形成和断裂机理和(2)Dannenbe,升’‘等的炭黑——高分于链吸附网的形荿和高分于链的滑脱机理。以上两种机理各有侧重,前者忽略了形变时炭黑———高分于链网中吸附链的滑移,后者忽视了炭黑——高分子链網中的分于链断裂,实验事实表明二者可同时存在,此外它们只能定性地说明某些实验事实关于炭黑填充硫化胶大形变弹性分子理论很少报噵。我们根据在炭黑聚集体(PrimaryStructule地以s。lie)表面上炭黑可同高分子链间存有较强的化学的,物理吸附的和机械力’“的相互作用力的事实,考虑到仩述炭黑——高分子链化学网和吸附网并存,提出下列假定:在炭黑聚集体表面上炭黑同高分子链间叮形成儿;个...