高性能導(dǎo)電工程塑料的制備及性能研究.pdf

1、近年來導(dǎo)電聚合物的研究引起了人們的極大關(guān)注，高分子絕緣體的研究和生產(chǎn)促進(jìn)了高分子工業(yè)的發(fā)展，由于航空工業(yè)、電子信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，要求開發(fā)具有優(yōu)良成型加工性能并在光、電、磁、聲等方面具有特殊性能的高分子材料，更重視半導(dǎo)體、導(dǎo)體，以至超導(dǎo)體的研究。
　　 本文在本課題組研究的基礎(chǔ)上，采用簡單的熔融共混的方法，在尼龍6(PA6)/膨脹石墨(EG)復(fù)合材料中分別加入納米四氧化三鐵，玻璃纖維以及碳纖維作為其增強(qiáng)增韌填料，研究了材料的微觀

2、結(jié)構(gòu)、導(dǎo)電性能、結(jié)晶性能、力學(xué)性能等同時研究了不同聚合物基體對膨脹石墨和碳纖維體系的性能影響。主要研究結(jié)果如下：
　　 1、PA6/EG/納米Fe3O4導(dǎo)電復(fù)合材料的制備及性能研究。
　　 選用納米Fe3O4作為改性填料，采用熔融共混的方法制備了PA6/EG/納米Fe3O4導(dǎo)電復(fù)合材料，由于納米Fe3O4具有電性能，通過和膨脹石墨的協(xié)同導(dǎo)電，來提高復(fù)合材料的導(dǎo)電性能，加上它的納米效應(yīng)也改善了材料的力學(xué)性能，當(dāng)納米Fe3O

3、4含量為3phr時，在保持材料導(dǎo)電性能的基礎(chǔ)上，有效的提高了材料的力學(xué)，其中彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度分別為95.45MPa和19.23kJ/m2。運(yùn)用DMA、DSC、XRD以及TG等分析手段研究了納米Fe3O4對尼龍6動態(tài)力學(xué)性能、結(jié)晶性能以及熱性能等的影響。
　　 2、PA6/EG/GF導(dǎo)電復(fù)合材料的制備及性能研究。
　　 采用熔融共混的方法制備了PA6/EG/GF導(dǎo)電復(fù)合材料，利用高溫膨脹的方法制備膨脹石墨，研究了玻璃纖維

4、對PA6/EG導(dǎo)電復(fù)合材料的導(dǎo)電性能、力學(xué)性能和吸水性能的影響。結(jié)果表明，玻璃纖維的加入，降低了復(fù)合材料的導(dǎo)電性能，提高了材料的力學(xué)性能，一定程度上也改善了材料的吸水性能。同時，運(yùn)用DSC、XRD、DMA等手段研究了PA6/EG/GF導(dǎo)電復(fù)合材料的結(jié)晶性能和動態(tài)力學(xué)性能等，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，GF的加入沒有改變PA6的晶型但是影響它的結(jié)晶速度和結(jié)晶度，而儲能模量和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度隨著GF含量的增加而次提高。
　　 3、PA6/EG/CF導(dǎo)電

5、復(fù)合材料的制備及性能研究。
　　 采用熔融共混的方法制備了PA6/EG/CF導(dǎo)電復(fù)合材料，運(yùn)用電導(dǎo)率測試、力學(xué)性能測試、SEM研究了CF對復(fù)合材料的導(dǎo)電性能、力學(xué)性能和形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響，發(fā)現(xiàn)碳纖維和膨脹石墨的協(xié)同效應(yīng)，提高了材料的導(dǎo)電性能，增強(qiáng)了材料的拉伸、彎曲以及沖擊性能。運(yùn)用DSC、XRD、DMA以及寬頻介電常數(shù)儀等測試手段，研究了CF對PA6的結(jié)晶性能、動態(tài)力學(xué)性能以及介電性能等的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CF的加入沒有改變PA6的晶

6、型，但是影響它的結(jié)晶速度和結(jié)晶度，儲能模量和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度隨CF的增加分別升高和降低。同時CF的加入增強(qiáng)了材料的介電常數(shù)和介電損耗，提高了材料的耐水性能。
　　 4、不同樹脂基體膨脹石墨碳纖維導(dǎo)電復(fù)合材料的制備及性能研究
　　 用PA6、PET、PPS三種樹脂，分別與膨脹石墨以及碳纖維進(jìn)行熔融共混，通過電導(dǎo)率、力學(xué)性能測試、SEM研究了CF和不同樹脂基體界面結(jié)合情況，以及對材料導(dǎo)電性能、力學(xué)性能和形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響，發(fā)現(xiàn)在不