聚酰胺6微球的制備及其在隔離型導電復合材料中的應用.pdf

1、傳統(tǒng)的導電復合材料(CPCs)往往需要加入較多的導電填料才能獲得令人滿意的導電性能，而這會使CPCs的加工性能和力學性能下降，限制了CPCs的應用。在CPCs中構建隔離結構能夠顯著的降低滲流閾值并提高導電性。這種以聚合物粒子和導電填料組成的隔離型導電復合材料(S-CPCs)在電磁屏蔽、傳感器、半導體等領域展現(xiàn)了巨大的應用價值。目前，多種聚合物基體已被用于制備S-CPCs。然而，聚酰胺(PA)基隔離型復合材料的相關研究鮮有報道，這主要受限

2、于傳統(tǒng)方法制備的聚酰胺粉末粒徑分布寬、形狀無規(guī)則且工藝繁瑣。因此，本文基于制備高性能聚酰胺基S-CPCs，首先利用己內酰胺(CL)/聚苯乙烯(PS)體系在陰離子原位聚合過程中出現(xiàn)的相反轉現(xiàn)象制備了PA6微球，并探討了不同因素對于相反轉過程的影響。通過“機械共混-模壓”法制備了石墨/聚酰胺和還原氧化石墨烯/聚酰胺復合材料，研究了不同加工參數(shù)（溫度、壓力）、填料種類、聚合物粒子尺寸和氧化石墨烯的還原程度對導電復合材料電性能和微觀相形態(tài)的影響

3、，期望實現(xiàn)制備具有優(yōu)異電性能的隔離型聚酰胺導電復合材料。主要研究結果如下:
　　(1)對原位PA6/PS合金的形貌研究發(fā)現(xiàn)，當PS含量很低時，體系發(fā)生相反轉，由“PS分散相”轉變?yōu)椤癙A6分散液滴相”，這是PS與PA6之間存在大的粘彈性差異、動力學不對稱所致?；谙喾崔D現(xiàn)象制備了一系列粒徑單分散的PA6微米球。
　　(2)加工條件對復合材料的微觀相形貌和電性能有很大的影響。復合材料的強度隨著模壓溫度的升高而增大，但電性能卻顯

4、著下降。在低溫下，聚合物粒子未完全熔融，界面相互作用較弱。而在高溫下，導電填料遷移至聚合物基體內部，破壞了隔離結構。模壓的壓力越大使得復合材料的導電網(wǎng)絡更加密實，導電性能有一定提升但不明顯。此外壓力的提高可以使界面處的孔洞數(shù)量減少。
　　(3)干混法比溶液共混法制備的導電復合材料具有更低的滲流閾值，這是因為填料在千混過程中容易團聚，減小了填料之間的距離。在含量較少的情況下，有效導電通路的密度要高于溶液共混體系。
　　(4)通

5、過Hummers法制備了氧化石墨烯，F(xiàn)TIR、XRD表明GO已被成功氧化，AFM結果表明氧化石墨烯片層間厚度保持在1～1.2nm左右。利用兩種不同的還原方法對氧化石墨烯進行還原，XPS結果表明化學還原的程度要高于200℃下原位熱還原。
　　(5)原位熱還原法制備的熱還原氧化石墨烯(TRGO)/PA6復合材料逾滲值比化學還原法制備的化學還原氧化石墨烯(CRGO)/PA6復合材料低。一方面是由于氧化石墨烯在原位熱還原過程中熱分解，縮短