聚氨酯_碳纳米管功能复合材料的电学性能研究.pdf

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1、第40卷，第2期工程塑料应用Vol.40，No.2122012年2月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONFeb.2012doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2012.02.003*聚氨酯／碳纳米管功能复合材料的电学性能研究余桂英，李小兵（南昌大学机电工程学院，南昌330031）摘要：采用溶液共混法制备了聚氨酯（PUR）／碳纳米管（CNTs）功能复合材料，并分别利用磁力分散和超声分散方法对CNTs进行分散，探讨了CNTs含量对PUR／CNTs复合材料电学性能的影

2、响。结果表明，利用超声分散方法比磁力分散方法获得的CNTs在基体中的分散效果更好，并且随着超声分散时间的延长，分散效果越好；当分散时间为2h、CNTs的质量分数为5%时，PUR／CNTs复合材料的体积电阻率趋于稳定，可以降到50MΩ·cm，比纯PUR的体积电阻率下降了6个数量级。关键词：聚氨酯；碳纳米管；复合材料；分散方法；电学性能中图分类号：TB383文献标识码：A文章编号：1001-3539(2012)02-0012-04ElectricalPropertiesofPolyurethane／Carbo

3、nNanotubesCompositesYuGuiying，LiXiaobing（SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，NanchangUniversity，Nanchang330031，China）Abstract:Polyurethane／carbonnanotubescompositeswereproducedbysolution-blendingmethod.Thephysicaldispersionmethodsofcarbonnanotubes（

4、CNTs）werestudiedsuchasultrasonicdispersionandmagneticdispersion.TheimpactofCNTscontentonitselectricalpropertieswereanalyzed.Theresultindicatedthatthedispersioneffectwasbetterbyultrasonicdispersionthanmagneticdispersion，andwithextensionintimethedispersione

5、ffectwasmoreandmoregood.Whenthedispersiontimewith2hoursandthecontentofCNTswas5%，thevolumeresistivitywastendingtowardsstabilityandreducedto50MΩ·cm，whichwasdecreasedby6ordersofmagnitudethanpurepolyurethane.Keywords:polyurethane；carbonnanotubes；composites；di

6、spersionmethods；electricalproperties［3］聚氨酯（PUR）是一种广泛使用的有机高分子前景。另外，与普通的无机填料相比，CNTs的长［4］材料，具有高弹性、良好的挠曲性以及优良的耐磨径比高达100～1000，具有极好的柔韧性，与聚合性能、良好的耐候、耐油、耐脂等优良的性能，产品物具有良好的相容性。因此，CNTs被认为是PUR形态多样、成型工艺简便，因而被广泛应用于国民的理想添加相，CNTs与PUR的复合材料，能经济经济众多领域，如建筑、汽车、家电、纺织、家具、医有效地利用

7、两者的独特性能，大大提高PUR的性［1］疗等领域。同时，随着科技的发展，对PUR等高能。分子材料的性能要求也越来越高，PUR具有强度不高分子导电复合材料具有耐腐蚀性强、柔韧性高，耐热、耐水、抗静电等性能差的缺点，限制其进好、可加工性优良等特点，具有广泛的应用前景。聚一步的应用。随着纳米技术的发展，利用碳纳米管合物本身是一种绝缘材料，利用CNTs增加其导电（CNTs）制备高分子纳米复合材料成为研究热点之性也得到了人们的广泛关注。相对于一般的无机填一。CNTs独特的准一维管状结构，赋予了其独特料来说，CNTs

8、具有电导率高、直径小、长径比大的的结构和力学、电学、物理和化学性质，自1991年被优点，其逾渗阈值要低很多，因此在制备高性能导［2］日本科学家S.Iijima发现以来，引起了物理、化学、电复合材料中有着广泛的用途。聚合物／CNTs导材料科学和纳米科技等领域众多学者的研究兴趣，电复合材料是静电喷涂、静电消除、磁盘制造及洁［5］在纳米电子器件、储氢材料、超电容器及化学传感器净空间等领域的理想材料。GE公司用CNTs制等方面得到广泛