压缩和回复下PA6/MWCNTs/SSFs复合材料导电性研究

通过熔融共混、注射成型将多壁碳纳米管(MWCNTs)和不锈钢纤维(SSFs)与尼龙(PA)6复合制成PA6/MWCNTs/SSFs导电复合材料,在万能试验机上对其进行单轴压缩蠕变和阶梯回复实验,对材料的电阻率、应力、应变进行同步测量,研究不同应力及SSFs含量下复合材料的电阻率变化。结果表明,该复合材料在阶梯应力加载瞬间发生普弹形变,维持恒定应力后,发生高弹形变和粘流形变,阶梯应力卸载后,应变会有所回复。压缩蠕变状态下,当应力为10,20 MPa时,加载瞬间复合材料电阻率会发生突变下降;当应力维持在10 MPa时,电阻率随应变的增加呈下降趋势,即发生电阻蠕变现象,SSFs质量分数为10%的复合材料电阻蠕变现象最为明显;随着应力水平增大,电阻蠕变现象消失,电阻率趋于稳定,但当SSFs质量分数为8%时,电阻率存在较大波动;阶梯回复状态下,复合材料电阻率基本稳定,但当应力卸载到10 MPa时,电阻率存在波动,随着SSFs含量增加,波动趋于平缓。根据Burgers蠕变模型以及聚合物荷载响应特点,认为这主要是由于聚合物分子链的运动对导电通路的影响引起的。