隔离-双逾渗结构GNS／HDPE／UHMWPE导电复合材料研究.pdf

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1、塑料工业第41卷第6期·96·CHINAPLASTICSINDUSTRY2013年6月隔离一双逾渗结构GNS／HDPE／UHMWPE导电复合材料研究米王铁红，庞欢，陈晨'，王建华，李忠明(1．四川大学高分子科学与工程学院，高分子材料工程国家重点实验室，四川成都610065；2．四川大学分析测试中心，四川成都610065)摘要：通过溶液和机械搅拌混合的方法，成功制备出具有隔离一双逾渗结构的GNs／HDPE／uHMwPE复合材料，使用低含量的高密度聚乙烯(HDPE)作为石墨烯(GNS)载体，分布于超高摩尔质

2、量聚乙烯(UHMWPE)粒子界面。形貌观察显示：在复合材料中形成一种特殊的二维隔离一双逾渗结构导电网络，在极低GNS含量下(体积分数0．05％)达到导电逾渗值。GNs／HDPE／uHMwPE复合材料的拉伸强度随着GNS含量的增加，呈现先增后减的趋势，而其拉伸模量则随GNS增加而提高。关键词：石墨烯；超高摩尔质量聚乙烯；电学性能；力学性能；隔离一双逾渗结构DOI：10．3969／j．issn．1005—5770．2013．06．025中图分类号：TQ325．12文献标识码：B文章编号：1005—5770(

3、2013)06—0096—04StudyonGNS／HDIUHMWPEConductiveCompositeswiththeSegregatedandDouble’percolatedStructureWANGTie。hong，PANGHuan，CHENChen，WANGJian。hua，LIZhong—ming(1．CollegeofPolymerScienceandEngineering，StateKeyLaboratoryofPolymerMaterialsEngineering，SiehuanU

4、niversity，Chengdu610065，China；2．AnalysisandTestingCenter，SichuanUniversity，Chengdu610065，China)Abstract：Aconductivegraphenenanosheet(GNS)／HDPE／ultrahighmolecularweightpolyethylene(UHMWPE)compositewithsegregatedandadouble。percolatedstructurewerepreparedby

5、asolutionandmechanicallystirredmixingmethod．Averysmallamountofhighdensitypolyethylene(HDPE)wasusedasthepercolatedphasetoloadtheGNSwhichdispersedonthesurfaceofUHMWPE．OMandSEMobservationsrevealedtheformationofatwo—dimensionalsegregatedanddouble。percolateds

6、tructureconductivenetwork，resultinginanuhralowpercolationof0．05vo1．％．ThetensilestrengthofCNS／HDPE／UHMWPEcompositesincreasedandthendecreasedwiththeincreasingcontentofGNS，whilethetensilemodulusincreasedwiththeGNScontent．Keywords：GNS；UHMWPE；ElectricalProper

7、ty；MechanicalProperty；SegregatedandDoubl—PercolatedStructure导电高分子复合材料(CPC)因其优异的电学性CPC材料逾渗值有许多方法。目前报道最有效能及良好的加工性能，在电子、能源、航空航天、生降低CPC导电逾渗值的方法为在CPC中形成隔离结物医学等领域具有广泛的应用前景j。导电粒子构导电网络，即导电粒子选择性分布于聚合物基体粒构成导电网络的临界含量定义为逾渗值。但对于常规子界面间。但由于导电粒子仅分布于聚合物粒子熔融法制备的CPC，导电逾渗值通

8、常较大，导致较弱界面间，阻碍了聚合物基体间的熔接，大幅度降低了的力学性能、复杂的加工条件和较高的成本。降低隔离结构CPC物理机械性能，特别是韧性和延性。中物院一川大协同创新联合基金(XTCX2011003)，四川省科技计划项目(苗子工程)(2012RZ0004)联系人cdcc@SCU．edu．cn作者简介：王铁红，研究生，研究方向为高聚物合金化、高性能化、功能化。第41卷第6期王铁红，等：隔离一双逾渗结构GNS／HDPE／UHMWPE导电复