聚乙烯马来酸酐接枝聚乙烯石墨导电纳米复合材料的研究

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1、鞠川大学硕士学使论文砩3勰s；聚乙烯／马寒酸酹接枝聚乙烯／石墨导电纳米复合材料的研究誊季料翔工工程专簸骈突生：侯静攒嚣教师：沈经绔教授本论文以制各和研究新型高分子导电纳米复合材料为目的，以聚乙烯(PE)为基髂，马寒酸酪接技聚乙烯(炒嚣>为插艨裁，膨胀石墨(gG)为譬魄壤睾睾，采弱滚液辐墓(SD法、直接熔钵湿台(DMM)法霸l两者籀鳝合豹熔髂姆料混合(MMM)法制备了gPE／EG、PE／gPE／EG导电复合材料，通过电导率和力学性能测试，运用TEM、SEM、OM、XRD和DSC蒋手段，研究了制器方法、越辩缀残、形态结耱器导毫瞧戆及力学瞧戆

2、之淘熬关系，缮到鞋下来巍黧蠹羚文献报道的研究结鬃：l采用sI法成功制备了gPF_拒G导魄纳米复合材料，其导电逾渗阕值(辔。)麓l、59vot％，远低予DMM法翻褥gPFJEC露簌复台糕糕懿事。(3。13v01％)。2．10v01％EG含豢(元)下，蓊者静室瀑俸辍毫导攀(∥)达2．18x10一s／cm，而厝者的口仅为9，98x10。7s／em，比前者低8—9个数量级。TEM、SEM、OM葶ⅡXRD研究表明，Sl法制得的复台材料是纳米复合材料，菇结梅特鬣怒其霄囱石薹熬米冀瑟、徽寒薄片帮凝激寒稳予与妒裁多屡次复会麓黪戏静多蕊EG-gPE嗣终结

3、构。这怒这种缡米复合材料具有低奴和毒a的零疑源因，也是DMM法制得脊具备这种结构的常规复合树料的导电憾不髓与之比拟的结构骚觳。2采用SI法鄹MMM法制铸了PE／gPF潍G(gPE／EG=3／2)导憩缡激复合材料．其吼分别为2．46v01％釉4．57v01％，明显低于DMM法制得镦舰复合材聚乙烯／马来酸酐接枝聚乙烯／45墨导电纳米复合材料的研究料和PE／EG对照材料的西。(5．25vol％和5．89v01％)。‘=4．01v01％时，SI、MMM和DMM法制得复合材料的口分别为5．03×tO—s／cm、5。68×10。14s&m和2．36

4、×10“。s／cm，而对照材料的d在疗=4．5Iv01％下为3．20x10。6s／cm。TEM、SEM、OM和DSC研究表明，sI法和MMM法制得的复合材料是纳米复合材料，具有与上述sI法制得gPE／EG纳米复合材料类似的结构特征，但sI法制得PE／gPE／EG(gPE／EG=3／2)复合材料的结构规整性已有所降低，MMM法制得该复合材料的这种结构规整性则明显降低，而DMM法制得常规复合材料和对照材料完全不具备这种结构规整性。这是这些材料的导电性呈现上述明显差异的根本原因，也是sI法制得的PE／gPE／EG纳米复合材料较之gPE／EG纳

5、米复合材料导电性有所降低的结构原因。3MMM法制各的PE／gPE／EG纳米复合材料的导电性与所用SI法制备的gr'E／EC母料中两组分的配比有关。使用gl'E／EG(埘)≥3．0的母料，较之使用gPE／EG(wt)≤1，5的母料，能使一定EG含量下复合材料的导电性明显提高。例如当妒E／EG(Wt)配比由1．5增至3．0时，MlVllVI法所制得f,---4．01v01％复合材料的口可由5．68×10-14s／cm提高到1．50×104s／cm，甚至较SI法制备的PE／gPE／EG(妒E／EG=I．5)复合材料的or(5．03x10。s／

6、cm)还高了近3个数量级。形态结构分析证明，使用gPE／EG配比≥3．0的母料，比使用该配比≤1．5的母料，能获得上述结构规整性更高的纳米复合材料，因而前种情况下制得的复合材料比后者具有更高的导电性。4gPE／EG、PE／gPE／EG纳米复合和常规复合材料的口～^关系符合逾渗理论描述的导电彳亍为。两类复合材料的导电行为差异，除纳米复合材料的函。比常规复合材料低外，前者的临界指数(b)明显比后者高。例如SI法制得的gl'E／EG、PE／gPE／EG纳米复合材料的b分别为5．10和6．56，而DMM法制得的对应常规复合材料的b分别为2．91

7、和4．76。其原因可归结为两类复合材料因形态结构不同而使导电通路的形成和导电机制产生差异。关键词：膨胀石墨，马来酸酐接枝聚乙烯，聚乙烯，溶液插层，纳米复合材料结构形态，导电性，力学性能四川大学硕士学位论文StudyOilthePolyethylene／MaleicAnhydrideGraftedPolyethylene／GraphiteElectricallyConductiveNanocompositeMajor：MaterialProcessingEngineeringPostgraduate：JingHouSupervisor：P

8、rof．Jing—weiSHENAbstract：Inattempttoprepareandstudythenovelelectricallyconductivenanocomposites，晰mpolye