CB-PP與CNTs-PP復(fù)合材料的電性能及外場響應(yīng)性能對比研究.pdf

1、導(dǎo)電高分子復(fù)合材料(CPCs)的研究和開發(fā)是當(dāng)今高分子材料功能化的一個重要課題。CPCs是指在高分子基體中加入一種或多種導(dǎo)電填料制備的具有導(dǎo)電功能的高分子復(fù)合材料。CPCs已被大量用于抗靜電材料、自發(fā)熱材料、電磁屏蔽材料、各種傳感器材料、氣體、石油化工、環(huán)境等領(lǐng)域探測材料等。近年來，CPCs在外場刺激下的電性能敏感特性引起了人們的廣泛關(guān)注，尤其是在拉伸、壓縮、有機(jī)溶劑刺激下的響應(yīng)行為的研究更是引人注目。盡管如此，具有不同維數(shù)的導(dǎo)電填料對

2、CPCs電性能尤其是外場響應(yīng)性能的影響尚未完全明確，而這對CPCs的應(yīng)用至關(guān)重要。在本論文中，首先，我們采用熔融共混法制備了具有不同維數(shù)填料(炭黑(CB)，0維、碳納米管(CNTs)，1維）填充的聚丙烯(PP) CPCs，研究了兩種CPCs的逾滲行為。并用填料含量稍高于逾滲值的試樣測試了CPCs在拉應(yīng)力場，拉伸循環(huán)拉伸下電性能的演變，并對兩種CPCs的電性能演變進(jìn)行了對比。分析了CPCs電性能在上述外場中的變化機(jī)制，并運(yùn)用該導(dǎo)電機(jī)制對本

3、實驗的現(xiàn)象進(jìn)行了解釋。根據(jù)上述討論，繪制了循環(huán)拉伸情況下兩種CPCs的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)演變的示意圖，對兩種CPCs在外力作用下試樣內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)演變進(jìn)行了直觀的描述和對比。
　　 其次，我們采用在真空環(huán)境下模壓成型的方式制備了CB/PP，CNTs/PPCPCs，顯著降低了它們逾滲值。另外，我們觀察了真空環(huán)境下模壓制備的兩種CPCs試樣在拉應(yīng)力場和循環(huán)拉伸場(應(yīng)變(ε)≤3％)刺激下電性能的演化，并對比了該CPCs與普通CB/PP，CNT

4、s/PP在外場刺激下電性能的變化及其演變機(jī)制的異同。
　　 再次，我們本著制備電性能穩(wěn)定的CPCs的目的，在不同溫度(80℃，120℃)下對試樣進(jìn)行了3個小時的熱處理，并比較了熱處理前后試樣阻值的變化。同時也觀察了試樣熱處理后在拉應(yīng)力場，循環(huán)拉伸力場（ε≤3％）刺激下電性能的演化，并對比了兩種CPCs試樣在外場刺激下電性能的變化。
　　 我們還對普通試樣的液體敏感行為進(jìn)行了對比研究，探討了了兩種CPCs在良溶劑二甲苯溶劑