直接混煉法制備膨脹石墨導(dǎo)電母料的研究.pdf

1、蠕蟲狀膨脹石墨EG表觀密度很低，膨脹體積很大，且納米石墨片相互糾纏在一起，造成了很多氣孔的存在。這致使膨脹石墨極易團(tuán)聚，與聚合物復(fù)合加工困難，不易實現(xiàn)理想的納米復(fù)合。若將其應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，也必會造成大量的能源和能量上的浪費(fèi)。解決這一缺陷，必須對膨脹石墨預(yù)先進(jìn)行改性處理。 母料法制備聚合物/膨脹石墨復(fù)合材料是一種新型的制備膨脹石墨填充聚合物導(dǎo)電復(fù)合材料的方法。本碩士論文就是基于該母料法的特點，利用原位聚合和熔融復(fù)合各自獨(dú)特的優(yōu)點

2、預(yù)先對膨脹石墨進(jìn)行改性處理，制成了分散性較好的聚合物/膨脹石墨的濃縮體（即母料）；然后以該母料為填料，實現(xiàn)了母料法制備聚合物／膨脹石墨導(dǎo)電復(fù)合材料。本文研究了不同制備方法、不同載體樹脂對膨脹石墨的改性效果；表征了膨脹石墨在各種母料中的分散狀態(tài)；比較了母料法制備復(fù)合材料較直接復(fù)合方法制備復(fù)合材料在電學(xué)和力學(xué)性能上的優(yōu)劣；同時借助XRD、SEM、DSC等基本手段對復(fù)合材料的晶體結(jié)構(gòu)、表面形貌、結(jié)晶和熔融等行為作了研究，系統(tǒng)闡述了復(fù)合材料結(jié)構(gòu)

3、與性能之間的關(guān)系。 研究的主要結(jié)果表明：利用MMA單體原位聚合法改性的膨脹石墨母料，MMA單體部分滲入到EG片層內(nèi)，所得母料具有優(yōu)異的電學(xué)性能；但當(dāng)EG含量高于20 wt％后，聚合變得很困難，不利于改性石墨母料的批量制備。利用PMMA樹脂通過熔融復(fù)合制備的改性膨脹石墨母料，PMMA大分子鏈不能插入到EG片層之間，但在剛性PMMA分子鏈的阻礙作用下，EG蠕蟲狀的結(jié)構(gòu)被破壞，使EG片相互剝落，以納米石墨薄片的形態(tài)存在于基體中。基于這

4、一點，母料法成功地實現(xiàn)膨脹石墨的納米分散，減少了超聲制備納米石墨薄片的復(fù)雜步驟，較易地制備納米復(fù)合材料。 本文還研究了以結(jié)晶性PE和非結(jié)晶性PS為載體改性膨脹石墨母料以及母料法制備HDPE/EG復(fù)合材料的電學(xué)、力學(xué)和熱學(xué)等性能。結(jié)果表明，以聚合物樹脂為載體制備的改性膨脹石墨母料，濃縮物中EG含量以60 wt％為宜。該含量下，膨脹石墨可以較好的分散于載體樹脂中，母料法制備的HDPE/EG復(fù)合材料具有較低的滲流域值，膨脹石墨在基體樹