化學(xué)還原石墨烯填充LCST型苯乙烯丙烯腈共聚物-聚甲基丙烯酸甲酯共混物的相行為和導(dǎo)電行為研究.pdf

1、導(dǎo)電高分子復(fù)合材料具有質(zhì)輕、價(jià)廉、易加工、耐腐蝕、可在較大范圍內(nèi)調(diào)控導(dǎo)電性能，廣泛應(yīng)用于抗靜電、電磁屏蔽、自限溫材料等領(lǐng)域。僅憑調(diào)節(jié)導(dǎo)電填料的含量難以實(shí)現(xiàn)該類(lèi)材料導(dǎo)電、加工和力學(xué)性能間的優(yōu)化平衡。而將導(dǎo)電填料添加到高分子共混體系中，尤其是部分相容的共混物基體中，通過(guò)控制熱處理?xiàng)l件改變共混物基體的相形態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電填料在基體中的高效分布。充分了解導(dǎo)電填料對(duì)部分相容共混物基體相行為的影響以及基體相形態(tài)演化對(duì)導(dǎo)電填料聚集分布的影響，可為制備

2、具有低填充量、優(yōu)異導(dǎo)電與加工性能的導(dǎo)電高分子復(fù)合材料提供理論依據(jù)。
　　本文選擇具有低臨界共溶溫度(LCST)的苯乙烯丙烯腈共聚物(SAN)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混物作為基體，采用小角激光光散射(SALLS)和動(dòng)態(tài)流變法研究導(dǎo)電填料化學(xué)氧化還原石墨烯(CRGO)對(duì)共混物基體相行為的影響。同時(shí)，借助流變-導(dǎo)電同步測(cè)試方法進(jìn)一步探究熱處理過(guò)程中基體相分離和填料聚集行為對(duì)復(fù)合體系流變行為和導(dǎo)電行為的貢獻(xiàn)。此外，借助透射電鏡(T

3、EM)、相差顯微鏡等觀察基體的相形態(tài)的演化對(duì)CRGO在基體中的分散狀態(tài)的影響。
　　研究表明:
　　隨著PMMA/SAN共混物基體的相分離，均勻分散的CRGO在界面張力作用下逐漸遷移至SAN富集相。CRGO會(huì)延遲共混物基體SD相分離的發(fā)生，并且會(huì)降低基體不同階段的相分離速率，增加復(fù)合體系的相結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。另一方面，CRGO對(duì)共混物基體的濁點(diǎn)Tc影響具有組成依賴性，且CRGO的加入會(huì)導(dǎo)致基體的Tb降低和Ts升高，增大體系的亞穩(wěn)區(qū)

4、間。此外，CRGO的存在也會(huì)導(dǎo)致熱致相分離所對(duì)應(yīng)的特征流變現(xiàn)象的發(fā)生向低頻（長(zhǎng)時(shí)）方向移動(dòng)。因此，當(dāng)體系處于亞穩(wěn)區(qū)域時(shí)，CRGO作為成核劑引發(fā)基體的NG相分離;而當(dāng)體系處于不穩(wěn)區(qū)時(shí)，片層填料的機(jī)械阻隔作用會(huì)阻礙大分子鏈的粘性擴(kuò)散進(jìn)而抑制基體的SD相分離。
　　導(dǎo)電-流變同步測(cè)試結(jié)果表明，復(fù)合體系在熱處理過(guò)程中呈現(xiàn)出明顯的動(dòng)態(tài)電阻及模量滲流現(xiàn)象，且共混物基體的相分離可使體系的動(dòng)態(tài)滲流現(xiàn)象提前。在體系電阻率的變化可歸結(jié)為CRGO在SA