導(dǎo)電聚合物微層共擠裝置的研制.pdf

1、導(dǎo)電聚合物材料是一類新型的功能復(fù)合材料，它既具有金屬材料的導(dǎo)電性，又具備高分子材料的特性，具有易于加工成型、柔性好、質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，目前正被廣泛應(yīng)用于電子電器、光學(xué)、生命科學(xué)、軍事、航空航天、能源等各個(gè)領(lǐng)域。日漸擴(kuò)大的市場需求促使導(dǎo)電聚合物材料的制備技術(shù)得到了較快的進(jìn)步與發(fā)展，其中，微層共擠法的應(yīng)用與發(fā)展近幾十年來備受導(dǎo)電聚合物行業(yè)的關(guān)注，它可通過層倍增系統(tǒng)將兩種（或兩種以上）不同聚合物復(fù)合成交替層疊材料，層數(shù)可以達(dá)到成百

2、上千層。本文主要研制了一種新型微層共擠裝置，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了導(dǎo)電聚合物材料的制備和性能研究，主要內(nèi)容如下:
　　 1、綜述了國內(nèi)外導(dǎo)電聚合物材料的發(fā)展和應(yīng)用，對其分類與導(dǎo)電機(jī)理進(jìn)行了較詳細(xì)的介紹，并總結(jié)了導(dǎo)電聚合物材料的各種制備方法，重點(diǎn)介紹了微層共擠技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展;
　　 2、基于自主設(shè)計(jì)加工的匯流復(fù)合單元、層疊單元、片材口模和管機(jī)頭，研制了片材和管材微層共擠裝置，其中，層疊單元是該裝置實(shí)現(xiàn)熔體微分層疊的核心部分，

3、通過模擬研究總結(jié)了各結(jié)構(gòu)尺寸對其流道壓力的影響規(guī)律，為層疊單元的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了參考。研制的微層共擠裝置經(jīng)試機(jī)時(shí)其最大壓力控制在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)，有效解決了在其他研究中出現(xiàn)的因串聯(lián)層疊單元數(shù)過多、壓力過大而引起的漏料問題。
　　 3、利用所設(shè)計(jì)的片材微層共擠裝置，對PS/CB和PS兩種聚合物進(jìn)行微層共擠，獲得了具有交替層疊結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電聚合物片材，該方法獲得的材料因具有雙逾滲結(jié)構(gòu)其逾滲值比普通共混導(dǎo)電聚合物材料大幅降低。進(jìn)一步研究發(fā)

4、現(xiàn)，層數(shù)的過分增多將使材料的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)因受過強(qiáng)的剪切作用而被破壞，從而對導(dǎo)電性造成負(fù)面影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，采用微層共擠法獲得的PS絕緣層和PS/CB導(dǎo)電層交替分布的層疊材料其韌性比普通共混導(dǎo)電聚合物有顯著提高，這是因?yàn)閷盈B材料相鄰層存在層間壓力，在受到拉伸作用力時(shí)相鄰層不易被剝離，從而使韌性增大。這將有望解決填充型導(dǎo)電聚合物導(dǎo)電性能增加而韌性變差的問題。
　　 4、本文利用粒子示蹤分析法模擬得到各因素對層疊單元流道邊界處熔體扭轉(zhuǎn)