炭黑填充热塑性聚氨酯导电复合材料的制备及性能研究

以聚醚型热塑性聚氨酯(TPU)为基体、导电炭黑(CB)作为填料,通过熔融共混法制备了CB/TPU导电复合材料。探究了CB含量对材料的电性能、力学性能、微观形貌和热稳定性的影响。结果表明:电阻率随CB质量分数变化的反S曲线符合导电通路理论,在CB质量分数为10%~14%范围内电阻率下降了9个数量级,同时介电性能也发生了显著变化;适量的CB能够增强材料的力学性能,当CB质量分数为4%时拉伸强度和断裂伸长率分别达到最大值53.8 MPa和1 066.7%,并且拉伸模量随着CB质量分数的增加而增大;CB的加入对材料的热稳定性无明显影响。

纳米Al2O3/聚醚砜-环氧树脂复合材料的介电性能及热稳定性能

本实验制备了纳米Al_2O_3/聚醚砜-环氧树脂复合材料,考察了不同纳米氧化铝和聚醚砜的用量对复合体系力学和介电性能的影响,并对其热稳定性能进行了研究。结果表明:当添加1phr纳米氧化铝(Nano-Al_2O_3)和5phr聚醚砜(PES)时,三元复合材料EP/5PES/1Al_2O_3的拉伸强度提高到58 MPa,断裂伸长率达到13%,冲击强度达到16.2kJ/m^2,相比纯环氧树脂分别提高了61.1%、20.3%和8.0%。而且在100Hz的室温测试条件下,EP/5PES/1Al_2O_3材料的介电常数和介电损耗分别达到7.6和0.016,较纯环氧树脂均有一定幅度的增加。热重分析(TG)结果表明,EP/5PES/1Al_2O_3复合材料的初始分解温度为358℃,比纯环氧树脂提高了14℃,说明热稳定性有较大幅度的提高。

炭黑填充聚丙烯/尼龙6/玻璃纤维复合材料的制备及表征

以聚丙烯(PP)和尼龙6(PA6)的共混物为基体材料,以导电炭黑(CB)和玻璃纤维(GF)作为填料,通过熔融共混的方法制备了导电复合材料。研究了GF和CB质量分数对复合材料热稳定性、导电性能、力学性能和微观形貌的影响。结果表明:CB粒子选择性分散在PA6中,同时PA6包覆在GF表面,通过具有较大长径比的纤维相互搭接形成连续的网络结构,从而显著降低复合材料的逾渗阈值。在相同CB质量分数下(2%),PP/PA6/GF/CB的表面电阻率相对于PP/PA6/CB体系降低了5个数量级。此外,引入GF后,材料的热稳定性和拉伸强度都有所提高。

环氧树脂/聚醚砜/纳米氧化铝复合材料的力学性能及介电性能

以甲基纳迪克酸酐(MNA)为固化剂,制备了环氧树脂/聚醚砜/纳米氧化铝三元复合材料,并对其力学性能、介电性能以及热稳定性能进行了研究,同时探讨了其性能增强机理。结果表明:当聚醚砜(PES)和纳米氧化铝(nano-Al_2O_3)的质量分数分别为15%和3%时,环氧树脂/15PES/3Al_2O_3复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度分别达到45.7kJ/m^2、87 MPa和180MPa,与纯环氧树脂相比,均有大幅度的提高。在测试频率为100Hz时,复合材料的介电常数和介电损耗分别为7.7和0.013 5,介电性能较纯环氧树脂也有一定提高。此外,热分解温度比纯环氧树脂的提高了73℃,热稳定性得到提高。

环氧化三元乙丙橡胶对PBT/GF复合材料非等温结晶动力学的影响

以叔丁基过氧化氢(t-BuOOH)作氧化剂,三氧化钼(MoO3)作催化剂,成功制备了环氧化三元乙丙橡胶(eEPDM),并用其对聚对苯二甲酸丁二醇酯/玻璃纤维(PBT/GF)进行改性。采用差示扫描量热仪(DSC)分析了PBT/GF/eEPDM的非等温结晶行为,利用莫志深方程研究了eEPDM对PBT/GF复合材料非等温结晶动力学的影响。结果表明,在PBT/GF中添加eEPDM可提高PBT组分的非等温结晶速率,结晶活化能结果进一步证实了这一结论。通过扫描电子显微镜(SEM)观察PBT/GF/eEPDM的微观形貌,发现各相间的界面黏结性能良好,并对试样的力学性能进行了测试。