导电填料维数对PA6／UHMWPE基导电复合材料拉伸敏感行为的影响.pdf

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1、塑料工业第43卷第7期·24·CHINAPLASTICSINDUSTRY2015年7月导电填料维数对PA6／UHMWPE基导电复合材料拉伸敏感行为的影响木娄丹丹，赵帅国，李国杰，翟威，代坤，刘春太(郑州大学材料科学与工程学院橡塑模具国家工程研究中心，河南郑州450001)摘要：通过溶液共混法，分别以不同维数碳系填料(碳黑CB、碳纳米管CNTs、石墨烯G)填充聚己内酰胺(PA6)／超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)制备了导电高分子复合材料。为了改善界面黏合，加入马来酸酐接枝聚乙烯(MAH—g—PE)为界面增容剂。形态

2、观察发现，体系中导电填料均选择性分布在PA6中，而CB／PA6被黏度较高的UHMWPE隔离，体系形成特殊的隔离一双逾渗导电网络。研究了导电填料维度对拉伸敏感行为的影响。结果表明，随着循环次数的增加，CNTs／PA6／UHMWPE拉伸敏感性能峰值呈现逐渐下降趋势；而CB／PA6／UHMWPE和G／PA6／UH．MWPE均呈现先下降后稳定的趋势。关键词：高分子；电学性能；应变；维数DOI：10．3969／j．issn．1005—5770．2015．07．006中图分类号：TQ323．6；TQ325．12文献标识码：A文

3、章编号：1005—5770(2015)07—0024—04EffectofDimensionalityofConductiveFilleronStrainSensingBehaviorsofPA6／UHMWPEBasedConductiveCompositesLOUDan—dan，ZHAOShuai-guo，LIGuo-jie，ZHAIWei，DAIKun，LIUChun—tai(SchoolofMaterialScienceandEngineering，NationalEngineeringResearchCen

4、terforPlasticMould，Zhengzhou450001，China)Abstract：Inthispaper，polyamide6(PA6)／ultra-highmolecularweightpolyethylene(UHMWPE)basedconductivepolymercompositeswerefabricatedbyasolution—mixingmethod，whichwereloadedwithdifferentdimensionalityofcarboncategoryfillers：

5、carbonblack(CB)，carbonnanotubes(CNTs)，graphene(G)respectively．Inaddition，polyethylenegraftedwithmaleicanhydride(MAH-g—PE)wasselectedasinterracialcompatibilizertoimprovetheinterfaceadhesion．Morphologystudiesindicatedthattheconductivefillerswereallselectivelydis

6、persedinPA6phaseandtheCB／PA6domainswerefurthersegregatedbythehighmeltviscosityUHMWPE，formingaspecialsegregated—percolatedconductivenetwork．Effectofdimensionalityofconductivefilleronthestrainsensingbehaviorwasstudied．TheresultsshowedthattheresistancepeakofCNTs／

7、PA6／UHMWPEdecreasedgraduallywithincreasingcyclenumber．whileforCB／PA6／UHMWPEandG／PA6／UHMWPEthebothfirstdecreasedandthenreachedanequilibriumstate．Keywords：Polymer；ElectricalProperties；Strain；Dimensionality导电高分子复合材料(CPCs)是指将导电填料流或温度过载保护装置等领域，并受到学术界和产业(如碳黑CB，0维；碳纳

8、米管CNTs，1维；石墨烯界的广泛关注1-3]。G，2维等)加入到聚合物基体中制备而成的功能性截至目前，某一种导电填料填充的CPCs在应力高分子复合材料。近年来，基于CPCs在外场刺激下场中的敏感行为，如拉伸敏感行为已经被广泛探讨。(如液体、气体、拉伸、压缩、温度等)电性能的演少量研究者分析了0维和1维导电填料对CPCs拉伸变行为，CPCs已被应用于传感器件