改性炭黑-PVA薄膜的制備與性能研究.pdf

1、本文采用聚醚胺改性氧化炭黑的方式制備改性炭黑（AC1830-OCB），以聚乙烯醇（PVA）為基體AC1830-OCB為增強(qiáng)體通過(guò)共混溶液澆注法制備了AC1830-OCB/PVA復(fù)合材料。對(duì)自制的聚醚胺改性炭黑進(jìn)行傅里葉紅外光譜分析，TGA分析，DSC分析，表面張力分析與TEM觀察；發(fā)現(xiàn)改性炭黑表面聚醚胺含量為87％，降低了炭黑的表面張力，改性粒子具備核殼結(jié)構(gòu)。
　　通過(guò)TEM對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行觀察，改性炭黑在含量3％以下分散性良好，超

2、過(guò)3％后粒子開(kāi)始出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象分散性變差，隨著含量的增加團(tuán)聚加劇。DSC表明改性炭黑能夠起到異相成核作用，加速了結(jié)晶速率；復(fù)合材料的結(jié)晶溫度，熔點(diǎn)，以及結(jié)晶度得到提高，結(jié)晶度最高可達(dá)30.99％；拉伸強(qiáng)度最高提高了70％；復(fù)合材料模量均提高，其中動(dòng)態(tài)儲(chǔ)能模量提高明顯，提高近75％。介電測(cè)試表明AC1830-OCB的加入提高了復(fù)合膜的介電常數(shù)和介電損耗正切值，當(dāng)材料中AC1830-OCB含量為5％時(shí)介電常數(shù)與介電損耗正切值最高；經(jīng)吸濕率實(shí)驗(yàn)

3、后表明在AC1830-OCB含量為2％時(shí)吸濕率最低。
　　根據(jù)這些結(jié)果對(duì)改性炭黑的增強(qiáng)機(jī)理進(jìn)行了探討，認(rèn)為改性炭黑表面具有胺基能與PVA之間形成氫鍵作用，使兩者之間結(jié)合更加緊密，能有效的分擔(dān)PVA基體傳遞過(guò)來(lái)的載荷，從而提高復(fù)合材料的力學(xué)性能與儲(chǔ)能模量。但是過(guò)多的添加量會(huì)導(dǎo)致炭黑粒子重新團(tuán)聚，弱化界面結(jié)合效應(yīng)，無(wú)機(jī)粒子與有機(jī)相發(fā)生界面脫黏，在受外力時(shí)，基體的受力無(wú)法傳遞給改性炭黑，造成復(fù)合材料的力學(xué)性能減弱。適量的改性炭黑能在體系