炭黑-碳納米管-石墨烯-順丁橡膠導(dǎo)電復(fù)合材料的研究.pdf

1、隨著電子技術(shù)和信息科技的迅速發(fā)展，導(dǎo)電橡膠復(fù)合材料越來越受到人們的重視。而復(fù)合型導(dǎo)電橡膠因其耐腐蝕、質(zhì)輕及可根據(jù)使用需要調(diào)節(jié)材料的電學(xué)和機械性能，宜于規(guī)?；a(chǎn)等優(yōu)點，同時，也發(fā)現(xiàn)單一填料復(fù)合型導(dǎo)電橡膠存在填料用量大、分散不均，機械性能較低等缺點，而兩種填料復(fù)合可以實現(xiàn)填料之間優(yōu)勢互補，有效提高復(fù)合材料的綜合性能。
　　 本文以順丁橡膠為基體，以炭黑、碳納米管和石墨烯為填料，通過機械共混法制備了炭黑/碳納米管/順丁橡膠(以下稱C

2、B/MWNTs/BR)和石墨烯/碳納米管/順丁橡膠(以下稱TrG/MWNTs/BR)復(fù)合材料，運用拉伸儀、掃描電鏡、高阻計和動態(tài)力學(xué)譜儀等表征手段對其進行表征。結(jié)果表明：CB/MWNTs/BR的導(dǎo)電復(fù)合材料中，MWNTs能起到“橋梁”的作用。當(dāng)40份CB填充BR時，加入1份的MWNTs可使BR復(fù)合材料的電阻率從3.00×1010Ω·cm降到7×105Ω·cm，降低了5個數(shù)量級；CB與MWNTs的用量比為40:5時BR復(fù)合材料的拉伸強度(

3、7.81MPa)、撕裂強度(31.29KN/m)、邵爾A硬度(69)及斷裂伸長率(219％)比40:0時BR復(fù)合材料的拉伸強度(4.2 MPa)、邵爾A硬度(72)、撕裂強度(25.03KN/m)、斷裂伸長率(233.4％)機械性能提高更顯著。分散性研究表明：CB和MWNTs并用在BR中分散均勻；在TrG/MWNTs/BR復(fù)合材料中，TrG/MWNTs/BR復(fù)合材料的用量比為1:9:100時，復(fù)合材料的電阻率在～106Ω·cm；當(dāng)MWN

4、Ts/BR復(fù)合材料的用量比為10:100時，復(fù)合材料的電阻率在～109Ω·cm，可以看出在相同的填料用量下，石墨烯和碳納米管并用比單用MWNTs時電阻率下降了3個數(shù)量級；TrG/MWNTs/BR復(fù)合材料的用量比為1:14:100時，復(fù)合材料的拉伸強度、撕裂強度和邵爾A硬度比MWNTs/BR復(fù)合材料用量比為15:100時，分別提高了40％、25％和5％；比TrG/BR復(fù)合材料的用量比為1:100時，分別提高了69％、82％和11％。而且通