探究环氧树脂基复合型导电材料制备工艺研究

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1、分类号——密级西北大学单位代码：!!!!!学号：20022517硕．士学位论文作者叠耋塑指导教师叠△氐专业技术职务教授学科(专业)垡堂三堇答辩日期学位授予日期二OO五年五月环氧树脂基复合型导电材料制备工艺研究摘要本论文对环氧树脂(EP)一膨胀石墨(EG)导电复合材料制备工艺进行了较为系统的试验研究。通过对复合材料电阻率的测试和电子扫描显微镜的分析，主要研究了共混法制备环氧树脂～膨胀石墨导电复合材料的影响因素和工艺条件的选择；添加第二增强相(纳米TiO。粒子)对材料电阻率的影响：三种不同制备方法对复合材料性能的影

2、响以及导电复合材料的非欧姆特性。主要结论如下：1．适宜的制备工艺条件是：环氧树脂一膨胀石墨导电复合材料的渗流阈值为6％；活性稀释剂选择为乙二醇缩水甘油醚，适宜添加量为15％；非活性稀释齐U选择为乙醇，它不参加反应，只是使分散更容易进行；搅拌时间为60min：增加研磨处理将导致材料的电阻率大大井高，但是材料的力学性能可能会有所提高；偶联剂的添加在EG添加量低(<3％)的时候，使材料的电阻率升高，在EG的添加量大(>3％)的时候，对材料的电阻率基本上没有的影响；EG添加量较低的时候(<5％)，随着EG膨胀率的增加，

3、复合材料的电阻率升高，总体上随EG膨胀率的增加复合材料的电阻率降低更快。2．添加纳米TiO。粒子后，复合材料电阻率有所增加：对于低EG添加量的材料，电阻率增大的更加明显一点。3．用三种不同的制备方法：溶液插层法、共混法和超声法制备的导电复合材料，材料的电学性能依次降低，从理论上分析，其力学性能依次提高。4．通过对导电复合材料的非欧姆特性的研究，发现lgR—lgU成良好线性关系，产生非欧姆特性的原因主要是隧道导电效应和电场发射效应。郭莹娟(化工学院研究生)导师：郭人民教授关键词：导电复合材料：环氧树脂；膨胀石墨；

4、电阻率；溶液插层法。Studyonpreparationprocessofepoxyresin(EP)conductingcompositesmaterialAbstractThepreparationprocessandpropertiesofexpendedgraphite(EG)-epoxyresin(EP)wasstudiedinthisthesissystemically．Throughtestofelectricalresistivityandscanningelectronmicroscope(S

5、EM)，wefocusmostlyonthethingsasfollows：Theoptimumprocessconditionandef!fectfactortopreparethecompositebyco—mixedmethod；Theeffectoftheaddednano—Ti02totheelectricalresistivityofthecomposite；Theeffectofdifferentpreparingmethodstotheelectricalresistivityofthecomp

6、osite；Non—ohmpropertiesofthecomposite．Themainconclusionsareshownasfollows：(1)Theoptimalprocessconditiontopreparethecompositebyco—mixedmethodis：thecriticalvalueofEGis6wt％；ethyleneglycoldiglycidyletherisselectedastheactivediluent，andtheoptimalcontentis15wt％；et

7、hanolisselectedastheinactivediluent，itisusedtomakegooddispersionofEG；theoptimumstirringtimeis60min；whettingmakesthedecreaseoftheconductingpropertiesbutincreaseofthemechanicalpropertiesintheory；theadditionofcouplingagentmakestheincreaseoftheelectricalresistiv

8、ityofthecompositewhenEGisinlowcontent，butwhenthecontentofEGishighenoughtofulfilltheconductingpath,therehaslittleeffecttotheconductingproperties；withtheincreaseofexpansionratioofEG，theelectricalr