聚丙烯基石墨导电纳米复合材料的研究

《聚丙烯基石墨导电纳米复合材料的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、聚内烯基石墨纳米复台导电材料的研究聚丙烯基石墨导电纳米复合材料的研究材料加工工程专业研究生：全成子指导教师：沈经纬教授本论文用溶液插层(SI)和母料熔体混合(MMM)方法制备了聚丙烯(PP)／马来酸酐接技聚丙烯(gPP)／膨胀石墨(EG)导电纳米复合材料，以直接熔体混合(DMM)法制各的PP／gPP／EG、PP／EG复合材料作对照。通过电阻率(凤)测试，TEM、SEM、OM观察和Ⅺ①、DSC、DMTA分析，研究了制备方法、加工条件、EG质量或体积分数％或40、gPP质量含量(Q)或gPPmO质量比(Rw)和PP／酽P质量比(Rw)对复合材料结构形态、

2、电性能及其温度依赖性的影响，得到以下主要结果：(1)制备方法对复合材料结构和电性能有很大影响。SI、MMM、DMM法制得R。=1．5复合材料和PE／EG对照材料的逾渗阈值凡．。分别为7+05、10．50、13．22和13．56％。与此对应，复合材料中EG粒子的尺寸和形状比、粒子内部EG-gPP／PP纳米和微米两级复合结构的规整性，随制备方法不同有SI法>^noI￡}i>DMM法的关系，在PP／EG对照材料中最小。(2)增加c。能提高复合材料的导电

3、生。M／vIM、DMM法制得R。=1复合材料的名．。(7．96，11．91％)分别低于对应方法制得Rw=

4、1．5复合材料的名．。(10．50，13．22％)。Mb仰4法制得名=9％复合材料的p，q～关系表现出类似于R。=1．5下P，"-fw关系的逾渗导电行为。C。增加时复合材料中EG粒子的尺寸和形状比增大是其结构原因。(3)逾渗理论可用于描述上述材料的导电行为。得出SI、IVlIVIIVI、DMM法制得Rw=1．5复合材料和PP／EG对照材料的逾渗闽值西。分别为2．91、4．51，5．63和5．83％，其中SI、DMM复合体系和PE／EG复合体系的临界指数U分别删川大学硕．}：学位论文为5．13、393和4,23。这些逾渗特胜参数与材料结构特征之问存在相

5、关性。(4)加工参数对相同方法制得复合材料的结构和电性能有重要影响。优化和未优化熔体捏合参数的DMM法制得Rw=1．5复合材料的氏。分别为9．49和13．22％。熔体混合时物料受剪切程度和EG粒子破碎程度的减小，致使EG粒子的尺寸和形状比增大是其结构原因。(5)复合材料的电阻一温度特性与其制备方法和结构有关。用SI、优化DMM法制得Rw=1．5、^>厶．。复合材料的p，都有温度依赖性，在温度趋近PP熔点(约170℃)时，出现明显的PTC效应，高于熔点后出现NTC效应。反映PTC效应强弱的PTC强度随％一矗．。)减小而增大，sI法复合材料的最大PTC强

6、度明显低于优化DMM法复合材料，原因是前者中EG粒子的尺寸和形状比比后者中为大，所形成导电通路网络比后者中稳定，不容易在晶相熔化和体积膨胀时被破坏。关键词：聚丙烯，马来酸酐接枝聚丙烯，膨胀石墨，纳米复合材料，制备方法，加工参数，结构形态，电性能聚丙烯基石墨纳米复台导电材料的研究ResearchOilPolypropylene／GraphiteElectricallyConductiveNanocompositesMajor：MaterialsProcessingEngineeringPostgraduate：QuanChcngziSupervisor

7、：Prof．ShenJingweiPolypropylene口PYmaleicanhydridegrafIedpolypmpylene(gPP)／expandedgraphite(EG)electricallyconductivenanocompositeswerepreparedbysolutionintercalation(sDandmaster-batchmeltmixing(MMM)methods．Electricvoltmaeresistivity(pv)measurement,TEM，SEM，OMobservationsandXRD，DS

8、C，DI帆～analyseswereusedtoexaminetheintluencesofpreparationmethods，processhlgconditions，EGweightorvolumefractions(fwor毋)’gPPwei出content(Cg)orgPP／EGwei曲tratio@w)andPP／gPPweightratio(Rw)Oilstructureormorphologyandelectricalpropertiesandtheirdependencetotemperatureofthenanocomposite

9、s，ascomparedwith职

10、零P／EG，PP／EGcompositespreparedbydirec