聚苯乙炔-碳納米管復(fù)合材料的制備與導(dǎo)電性能研究.pdf

1、碳納米管(CNT)作為一種新型的納米材料，由于具有十分獨(dú)特的物理、化學(xué)性能以及在眾多領(lǐng)域的潛在應(yīng)用價(jià)值，成為近年來(lái)材料科學(xué)領(lǐng)域中一個(gè)非常令人注目的熱點(diǎn)。另一方面，導(dǎo)電高分子材料具有易成型、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)易變等良好的力學(xué)性能；同時(shí)又具有半導(dǎo)體的某些特征，以及光電導(dǎo)性能、電致色變性能及非線性光學(xué)性能等，顯示出其廣闊的應(yīng)用前景，因而對(duì)導(dǎo)電高分子材料的研究引起了人們濃厚的興趣。 本研究中用AlCl3作催化劑制備了PPA，再經(jīng)濃H2SO4進(jìn)

2、行改性得到磺化聚苯乙炔(磺化PPA)。通過(guò)對(duì)CNT進(jìn)行灼燒、鹽酸、硝酸等方法進(jìn)行處理，得到預(yù)處理后的CNT。最后將PPA和磺化PPA溶解在四氫呋喃中與采用不同方法預(yù)處理過(guò)的CNT按照不同比例進(jìn)行超聲共混，干燥后制得了PPA/CNT及磺化PPA/CNT復(fù)合材料，并進(jìn)行了導(dǎo)電性能、XRD測(cè)試及SEM形貌觀察。 PPA/CNT和磺化PPA/CNT復(fù)合材料的常溫電導(dǎo)率測(cè)試表明，不加CNT時(shí)，磺化PPA較PPA的電導(dǎo)率高兩個(gè)數(shù)量級(jí)；加入C

3、NT后，隨著CNT含量增加，復(fù)合材料的電導(dǎo)率升高，磺化PPA/CNT比PPA/CNT的導(dǎo)電閾值降低了大約1％，前者達(dá)到極限電導(dǎo)率所需CNT的量?jī)H為后者的10％左右，本文還給出了描述電導(dǎo)率與CNT質(zhì)量分?jǐn)?shù)關(guān)系的相應(yīng)數(shù)學(xué)表達(dá)式。 PPA/CNT及磺化PPA/CNT復(fù)合材料的變溫電導(dǎo)率表明，CNT含量達(dá)閾值前、閾值時(shí)、閾值后，隨溫度變化影響復(fù)合材料電阻變化的因素有所不同?；腔疨PA、CNT、磺化PPA/CNT復(fù)合材料的XRD測(cè)試表明，