炭黑-碳纤维填充双组分聚合物体系的导电网络及其阻温特性

以2种不同形态尺寸的导电填料炭黑(CB)、碳纤维(CF)填充双组分聚合物体系高密度聚乙烯(HDPE)-聚丙烯(PP),制备了四元导电复合材料。研究了导电网络的结构形态及其对材料阻温特性的影响。光学显微镜及SEM观察表明:炭黑选择性地分布于HDPE中,体系中HDPE与PP呈双连续相分布,形成双渗流导电网络结构。而具有较高长径比的碳纤维在两相基体中均匀分布并贯通多个相区,HDPE导电相区的碳纤维相互桥接形成导电网络。电性能测试结果表明:体系的体积电阻率与CB/HDPE-PP及CB-CF/HDPE三元复合体系相比下降了1～5个数量级。同时,双渗流导电网络的存在也有效抑制了负温度系数(NTC)效应,提高了循环稳定性。与CB-CF/HDPE体系相比,CB-CF/HDPE-PP体系的NTC效应从2个数量级下降到0.6个数量级,电阻特征弛豫时间从951 s增加到了2370 s。