膨脹石墨的包覆改性及其導電復合材料的制備.pdf

1、本論文主要研究了用不飽和樹脂（UPR）對膨脹石墨（EG）進行改性制備改性膨脹石墨的制備方法以及采用該改性膨脹石墨粉末為填料制備的導電復合材料（HDPE/EG，PP/EG，PS/EG，ABS/EG，PA/EG）的制備方法，以此來探索一種能方便工業(yè)化流程的制備納米石墨導電復合材料的復合分散方法。 膨脹石墨呈蠕蟲狀結構，十分松軟，相互粘接的傾向性強，用一般的機械粉碎方法很難將其粉碎成很小的顆粒。膨脹石墨表面是由大量厚度為100nm～4

2、00nm的石墨微片構成，內部含有大量厚度為60nm～80nm的納米石墨微片。膨脹石墨在與聚合物直接熔融復合的過程中（如擠出的過程），容易因受到擠壓作用而合攏，導致膨脹石墨微片的團聚，在聚合物基體中難以均勻分散。膨脹石墨表面有很多開放和閉合的微孔，孔徑約為10nm～10μm，使一般的有機分子甚至大分子溶液均容易滲透、插入到膨脹石墨的微孔中，因此，在本文中通過采用不飽和樹脂對膨脹石墨進行改性來提高膨脹石墨在聚合物基體中的分散性，從而阻止納米

3、石墨微片在復合過程中的團聚。 本文采用不飽和樹脂對膨脹石墨進行改性，利用不飽和樹脂將構成膨脹石墨的納米微片包裹并隔離開，從而避免了納米石墨薄片在與聚合物熔融復合的過程中產生團聚。這樣制備的改性膨脹石墨具有一定的機械強度，便于用機械法將其粉碎成很小的顆粒。然后通過單螺桿熔融擠出，可以將改性膨脹石墨粉末均勻的分散在聚合物基體中，從而制備出具有較低導電滲濾閾值的導電復合材料。通過樣品的SEM照片也可以看出納米石墨微片均勻的分散在聚合物

4、基體中。 采用該方法制備的導電復合材料（HDPE/EG，PP/EG，PS/EG，ABS/EG，PA/EG）都具有很低的導電滲濾閾值，復合材料的電阻率和石墨含量關系曲線都呈現(xiàn)典型的S型非線性關系。本文運用滲濾理論和隧道理論對這一現(xiàn)象進行了很好的解釋。另外，納米石墨微片具有很大的徑厚比，非常有利于在聚合物基體中形成導電網絡。 通過此方法制備的HDPE/EG導電復合材料拉伸強度隨石墨含量的增加出現(xiàn)了微小的上升，當石墨含量高于4