抗静电TPVMB—CNTs共混改性材料的研究.pdf

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1、阳范文，等：抗静电TPV／MB—CNTs共混改性材料的研究55抗静电TPV／MB—CNTs共混改性材料的研究阳范文肖鹏宁凯军(金发科技股份有限公司产品研发中心，广州510520)摘要研究了碳纳米管母料(MB—CNTs)改性硫化热塑性弹性体(TPV)的抗静电性能。结果表明，碳纳米管(CNTs)可明显改善TPV的抗静电性能，添加15％的MB—CNTs即可达到理想的抗静电效果。混炼过程中，扭矩呈现先增大后减小的趋势。CNTs对TPV具有一定的补强效应，当MB—CNTs质量分数大于15％时，扭矩和拉伸强度随其用量的增加而增大。MB—CNTs与TPV中的聚丙烯

2、(PP)相容性好、粘度差异小，而与交联的橡胶相不完全相容、粘度差异大，透射电子显微镜分析表明CNTs主要富集在连续的PP相，产生“逾渗”的临界用量为3％，低于在纯PP中的用量。关键词硫化热塑性弹性体碳纳米管抗静电弹性体硫化热塑性弹性体(TPV)是高度硫化的橡胶微树脂(EP)等共混复合材料的力学性能和电性能进粒分散在连续塑料相中而形成的一种弹性体，常温行了研究，复合材料的强度和抗静电性能得以提下具有热固性橡胶的性能，在高温下具有热塑性塑高，而将其用于改性TPV的研究未见报道。笔者采料的特性，具有成型加工方便、材料可循环利用、综用碳纳米管母料(MB．CN

3、Ts)与TPV共混改性制备合性能优良等优点，现已广泛应用于汽车工业、建筑抗静电弹性体，探讨CNTs对复合材料的表面电阻建材、电子电器等领域。随着TPV应用领域的不断率、流变性能和拉伸性能的影响，为研制新型抗静电扩展，有关功能化改性如提高抗uV性能、改善阻燃TPV改性材料提供理论指导。性能、降低比重、改善与金属表面的粘结及提高抗静1实验部分电性能等新产品不断得以开发¨。1．1原材料将导电炭黑添加到TPV中以改善其抗静电性TPV：硬度分别为邵A59、邵A59、邵A96和邵能的材料具有明显的“逾渗”现象，只有当其用量超D51(分别标记为a#、h#、c#、d

4、#)，主要组分为聚丙烯过临界值并在材料中形成导电网络时，抗静电效果(PP)／~元乙丙橡胶(EPDM)，其中a}}和b#硬度相才能得以体现。田洪池等I4研究了TPV／导电炭同而交联剂不同，市售；黑的导电性能。随着导电炭黑用量增大，材料的体MB—CNTs：PP为载体，CNTs质量分数为20％，积电阻率减小，当其用量达到15份后，体积电阻率美国NANOCYL公司。降低到1X10Q·cm，并趋于稳定。交联橡胶相的1．2主要设备、仪器存在对导电炭黑粒子既产生排斥效应，又产生阻隔转矩流变仪：RC300P型，德国哈克公司；效应；前者对导电网络的形成有利，而后者相反

5、。杨热压成型机：XLB—D350×350X2型，上海第涛等研究了导电炭黑改性TPV，以聚乙烯蜡为分一橡胶机械厂；散剂，添加质量分数3％～5％的导电炭黑，材料的冲片机：CP一25型，上海化工机械四厂；表面电阻率达到lX10Ⅲn，可满足抗静电的要求。万能试验机：CMT40204(20KN)型，深圳三思科唐倬等采用质量分数为4％～8％的高结构的导技开发有限公司；电炭黑，可将材料的表面电阻率降低到1×10Q。表面电阻仪：SL一030型，斯莱德DR．SOHNEI．碳纳米管(CNTs)与导电炭黑的化学组成相同DERPC公司；而结构不同，CNTs是一种由六边形碳原

6、子构成的由透射电子显微镜(TEM)：ZEM100CXII型，日本几层到几十层的同轴圆管，呈中空筒状结构；圆筒直电子公司。径为零点几个纳米到几十纳米，长度为几十纳米至1．3试样制备微米级；这种特殊的中空结构，赋予其许多独特的性将四种TPV分别与质量分数5％、15％、25％和能。很多研究者对CNTs与尼龙6(PA6)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、高抗冲聚苯乙烯(PS．HI)、环氧收稿日期：2010—11—0856工程塑料应用2011年，第39卷，第2期735％的MB—CNTs共混，采用转矩流变仪的转子混合6器进行熔融共混，混合器容积为50cm，混炼温度

7、g5180~C，转子转速50r／rain，混炼时问为5rain。将熔z43融混炼好的材料采用热压成型机压制2mm厚的薄2片，热压温度180~C，薄片制备后在自然环境下冷却1O48h待用。012345t／rain1．4性能测试(a)采用表面电阻仪测量薄片的表面电阻率；1O流变性能：共混过程中，记录时间一扭矩曲线；8g拉伸强度、断裂伸长率按GB／T528—2009测z6＼试；42形态结构：试样采用液氮冷却后进行超薄切片O(厚度40～70nm)，经四氧化锇染色处理后采用012345t／rainTEM进行观察。(b)252结果与讨论2．1MB—CNTs的用量

8、对TPV表面电阻率的影响2(1星MB—CNTs的用量对TPV表面电阻率的影响如15图1所示。由图1可知，随着