炭黑填充尼龍6導(dǎo)電復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)和電子工業(yè)的快速發(fā)展，導(dǎo)電高分子復(fù)合材料應(yīng)運(yùn)而生并得到市場(chǎng)的親睞。這是一類將導(dǎo)電填料和聚合物基體以一定方式復(fù)合而成的新型功能高分子材料，具有質(zhì)輕、易加工、抗腐蝕、耐磨損、電阻率可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于汽車、電子、家電等領(lǐng)域。為了達(dá)到應(yīng)用所需的導(dǎo)電性能，通常需要填充較高含量的填料，而導(dǎo)電填料一般為無(wú)機(jī)材料或金屬，它的加入會(huì)大大降低復(fù)合材料的韌性，不能兼顧材料的電學(xué)性能和使用性能。因此，降低導(dǎo)電填料的填充量和提高復(fù)合材料的韌性

2、成為導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的主要發(fā)展方向。本論文也圍繞這兩個(gè)核心問(wèn)題，進(jìn)行了以下研究工作:
　　 1.以尼龍6(PA6)為高分子基體，以炭黑(CB)和不銹鋼纖維(SSFs)為導(dǎo)電填料，通過(guò)熔融共混法制備了兩種單一填料填充的兩相復(fù)合材料，并研究了它們的電學(xué)和力學(xué)性能。結(jié)果發(fā)現(xiàn):CB和SSFs填充的尼龍6復(fù)合材料逾滲閾值分別為15～20 wt％，2～4 wt％。制備導(dǎo)電復(fù)合材料需要的炭黑填充量較大(＞15 wt％)，使得復(fù)合材料變脆。相

3、比之下，用SSFs制備尼龍6復(fù)合材料時(shí)對(duì)聚合物基體的機(jī)械性能影響輕微。
　　 2.制備CB和SSFs兩種復(fù)合填料填充的PA6/SSFs/CB三相復(fù)合材料，研究了復(fù)合材料的電學(xué)和力學(xué)性能，并分兩種情況對(duì)復(fù)合填料的復(fù)配效果加以分析:
　　 (1)固定炭黑為15 wt％（低于PA6/CB兩相復(fù)合材料的逾滲閾值）與不同含量的不銹鋼纖維復(fù)配時(shí)，少量的SSFs（～2wt％）就能大幅度提高三相復(fù)合材料的電導(dǎo)率，并改善PA6/CB復(fù)合材

4、料的脆性。
　　 (2)固定SSFs為4 wt％（高于PA6/SSFs兩相復(fù)合材料的逾滲閾值）與不同含量的炭黑復(fù)配時(shí)，對(duì)導(dǎo)電的協(xié)同效果不如前一種方法明顯。
　　 3.加入彈性體POE-g-MA增韌PA6/CB兩相復(fù)合材料，發(fā)現(xiàn)彈性體POE-g-MA的加入不但大幅度提高了PA6/CB兩相復(fù)合材料的韌性，也提高了其導(dǎo)電性能，具有明顯的體積排除效果。由于炭黑選擇性分散，加入30 wt％ POE-g-MA的三相復(fù)合材料導(dǎo)電逾滲閾