聚甲基丙烯酸甲酯-ATO導電復合材料的制備與性能研究.pdf

1、本論文以銻摻雜二氧化錫(ATO)粉為導電填料，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)為基體，采用原位聚合法制備PMMA/ATO導電復合材料。重點研究了ATO不同含量、不同球磨時間對PMMA/ATO導電復合材料性能的影響，同時研究了引入第三相苯乙烯。馬來酸酐共聚物(SMA)和納米SiO2對復合材料性能的影響。主要研究工作如下： (1)改性劑和改性方法探索。采用硅烷偶聯(lián)劑γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH570)和球磨對ATO導電粉進行預

2、處理，摸索預處理條件，并用激光粒度儀和SEM對處理結果進行表征，評價改性ATO粉的分散性和分布尺寸。結果表明，采用硅烷偶聯(lián)劑KH570(3％)和球磨10h對ATO粉體進行改性的效果較好。 (2)改性ATO表面性質(zhì)分析及PMMA/ATO導電復合材料制備。根據(jù)上述選定的預處理條件對ATO粉進行預處理，預處理結果用FTIR進行表征，結果表明，硅烷偶聯(lián)劑KH570是通過化學反應接枝和物理包覆共同作用對ATO納米顆粒進行改性的。以改性后的

3、ATO粉為導電填料，采用原位聚合法制備了不同ATO含量、不同球磨時間的PMMA/ATO導電復合材料。又在此基礎上引入了第三相物質(zhì)，制備了PMMA/ATO/SMA復合材料和PMMA/ATO/SiO2復合材料。 (3) PMMA/ATO導電復合材料導電性、動態(tài)力學性能和熱穩(wěn)定性測試分析。PMMA/ATO復合材料斷面的SEM照片發(fā)現(xiàn)：大部分ATO顆粒均勻分散在PMMA基體中，存在少量團聚體。加入第三相SMA后，ATO顆粒在基體中形成明

4、顯的導電網(wǎng)絡結構網(wǎng)絡；電性能結果表明：通過延長ATO球磨時間(由4h延長到10h)和在PMMA/ATO體系中加入第三相(SMA)均可提高復合材料的導電性能。 TG-DTA結果表明：ATO納米粒子的加入對PMMA的分解起到了抑制作用，使得分解溫度略有提高，熱穩(wěn)定性有所改善。第三相SMA的加入，在提高PMMA/ATO復合材料導電性能的同時，對其熱性能影響較小。DMA測試結果表明：純PMMA玻璃化溫度為120℃，ATO含量為10％時，