偶联处理对HDPE/炭黑复合材料PTC性能的影响

以HDPE/工业炭黑 (CB)复合材料为研究对象 ,考察了炭黑及偶联剂种类、用量对高分子PTC(正温度系数 )导电材料性能的影响 ,并探讨了偶联接枝机理 ,从理论上对改性效果进行了分析。结果表明 ,对炭黑 (尤其是槽法炭黑 )进行表面处理可显著提高复合材料的电导率 ,减小NTC(负温度系数 )效应 ;钛酸酯偶联剂具有最佳改性效果 ,可明显改善炭黑粒子分散状态 ,增强材料的PTC效应 ,其最佳用量为 1%。

光热双响应形状记忆聚氨酯/炭黑纳米复合材料的制备及性能研究

选用聚己内酯为预聚物,炭黑(CB)纳米颗粒作为光响应功能性填料,通过溶液聚合制备了一种光热双响应形状记忆聚氨酯(SMPU)/CB纳米复合材料。利用IR、SEM、DSC和DMA对其结构、形貌、热学性能和形状记忆性能进行表征。研究结果表明,SMPU/CB纳米复合材料展示出优异的形状记忆性能,其形状固定率和形状回复率均在97%以上。此外,由于CB的光热效应,SMPU/CB纳米复合材料在红外光的照射下具有快的响应速度及大的弯曲变形角度,在航空航天、智能驱动等领域具有潜在的应用前景。

混炼工艺对炭黑/天然橡胶复合材料性能的影响

选用干法密炼机混炼、湿法开炼机混炼、湿法密炼机混炼和湿法连续混炼四种混炼工艺,通过测定硫化特性、物理机械性能、动态力学性能和炭黑分散度等探究不同混炼工艺对炭黑/天然橡胶复合材料性能的影响。结果表明,湿法混炼胶的综合性能优于干法混炼胶,湿法连续混炼工艺制备的混炼胶的性能最佳,同时提高了混炼各个工序之间的连续性和自动化程度。

炭黑预处理对炭黑/HDPE导电复合材料性能的影响

通过用四种有代表性的处理剂对炭黑进行预处理 ,研究了处理后炭黑填充的HDPE复合材料的电性能、力学性能和流变性能。发现四种处理剂对复合材料的性能均有一定的改善。但也表现出各自的差异 ,在导电性能上表现的差异更为明显 ,如经钛酸酯偶联剂和硬脂酸处理的炭黑 ,在炭黑含量为 15 %时 ,可使复合材料的电阻率降低 1～2个数量级。

炭黑-石墨烯杂化材料增强天然橡胶复合材料的性能研究

利用炭黑颗粒掺杂石墨烯得到炭黑-石墨烯纳米杂化粒子,经乳液复合制备炭黑-石墨烯/天然橡胶母胶,然后通过密炼制得炭黑-石墨烯/天然橡胶纳米复合材料,研究掺杂体系内炭黑用量对炭黑-石墨烯/天然橡胶复合材料的微观形貌、力学性能、压缩生热性能和耐磨性能的影响。结果表明:炭黑颗粒吸附在石墨烯表面,有效抑制了石墨烯的堆叠,从而减少了大片径多层石墨烯的形成,且随着炭黑用量的增大,石墨烯的裸露区域逐渐减少;当掺杂体系中炭黑/石墨烯用量比为10/1时,石墨烯在橡胶中的分散状态得到明显提升,复合材料的宏观力学性能、压缩生热性能和耐磨性能均明显改善。

炭黑粒子偶联处理的HDPE复合材料PTC性能研究

研究了以ＨＤＰＥ为基体，工业炭黑（ＣＢ）为导电粒子的高分子复合材料的ＰＴＣ（正温度系数）导电行为。考察了炭黑及偶联剂种类、用量对高分子ＰＴＣ导电材料性能的影响，并探讨了偶联接技机理，从理论上对改性效果进行了分析。结果表明，对炭黑，尤其是槽法炭黑表面处理可显著提高复合材料的电导率及减小ＮＴＣ（负温度系数）效应；钛酸酯偶联剂具有最佳改性效果，可明显改善炭黑粒子分散状态，增强材料的ＰＴＣ效应，其最佳用量为１％质量份。

一种含硫酰肼改性炭黑/橡胶复合材料及其制备方法和应用

申请公布号:CN 118185149A;申请公布日:2024年6月14日;申请人:华南理工大学、黄埔绿色先进材料技术研究院;发明人:唐征梅、汪冬、郭宝春等。本发明介绍了一种含硫酰肼改性炭黑/橡胶复合材料及其制备方法和应用。该方法包括:将生胶、炭黑、含硫酰肼、活化剂、微晶蜡和防老剂依次加入密炼机中进行一段混炼,将获得的混合物和硫化体系加入密炼机中进行二段混炼,将获得的混炼胶在开炼机中进行三段混炼,模压后制得含硫酰肼改性炭黑/橡胶复合材料。本制备方法中,含硫酰肼中的酰肼基团与炭黑表面含氧基团反应;另一方面,含硫酰肼中多硫键或巯基与橡胶基体发生反应,因此能够改性炭黑填充的二烯烃橡胶复合材料,改善炭黑的分散状态,提高炭黑-橡胶的界面结合,从而提高炭黑/橡胶复合材料的静态力学性能,显著地降低滚动阻力和动态疲劳生热,提升动态疲劳性能。

一种含硫酰肼改性炭黑/橡胶复合材料及其制备方法和应用

申请的专利(申请公布号:CN118185149A,申请公布日:2024年6月14日),介绍了一种含硫酰肼改性炭黑/橡胶复合材料及其制备方法和应用。该方法包括:将生胶、炭黑、含硫酰肼、活化剂、微晶蜡和防老剂依次加入密炼机中进行一段混炼,将获得的混合物和硫化体系加入密炼机中进行二段混炼,将获得的混炼胶在开炼机中进行三段混炼,模压后制得含硫酰肼改性炭黑/橡胶复合材料。

注射成型工艺对炭黑HDPE复合材料性能的影响

本文对注射成型炭黑ＨＤＰＥ复合材料时，成型工艺条件对复合材料的导电性能、拉伸强度、各向异性和结晶度的影响进行了初步的探讨，涉及的工艺条件主要为注射压力、注射速率和模具温度。为更好的成型这类复合材料提供了实验依据和借鉴。

炭黑结构度对HDPE／CB导电复合材料导电网络形成与破坏的影响

采用熔融混合方法制备高密度聚乙烯/炭黑(HDPE/CB)导电复合材料,比较不同结构度CB填充体系的逾渗曲线和温度-电阻行为,并研究了不同含量、不同结构度CB填充的HDPE的结晶行为。实验结果表明,高结构度CB可使填充体系逾渗值显著下降(本研究中可降低为2.7%);低结构度CB填充体系的正温度系数(PTC)效应强度比高结构度CB填充体系高出约3;降温过程中,温度-电阻率曲线上出现电阻突变峰的强度随着CB结构度的降低而增强;差示扫描量热(DSC)和广角X射线衍射(WAXD)结果显示,CB粒子的加入对HDPE的结晶行为没有显著影响。

聚合物/炭黑复合材料PTC特性的理论研究进展

关于聚合物／炭黑复合材料ＰＴＣ特性的机理研究，提出了许多理论模型。文中对几个具有代表性的模型，即（１）导电链与热膨胀模型，（２）隧道导电模型，（３）炭粒聚集态结构变化及迁移模型，（４）欧姆导电机理及相变模型等进行分析和讨论。指出了各种模型的特点与缺陷，认为进一步研究ＰＴＣ现象的机理，完善相应的理论模型，是该领域中一项长期的工作。

导电炭黑填充PP-EAA复合材料的形态及电性能

以聚丙烯（PP）和乙烯-丙烯酸共聚物（EAA）的共混物为基体材料，以导电炭黑为填料，通过熔融共混的方法制备了导电复合材料。探讨了导电炭黑在两相基体中的分散情况以及聚丙烯结晶度对复合体系导电性能的影响。扫描电镜测试结果表明，在共混物中炭黑粒子选择性分散在极性EAA树脂中，同时EAA树脂在聚丙烯基体中形成连续网络结构，从而显著降低了复合体系的渗滤阈值。电性能测试结果表明，材料在相同导电炭黑含量下的体积电阻率相对于单基体体系有7～8个数量级的降低，并且结晶度较高的PP更有利于降低复合体系的体积电阻率。此外，炭黑／PP—EAA复合材料的拉伸强度相对于炭黑／PP体系有所下降，而断裂伸长率有所提高。

炭黑填充型导电复合材料的压阻计算模型及实验验证

为研究新型传感器材料,在通用有效介质理论的基础上,提出了炭黑填充型导电复合材料的压阻特性数学计算模型,定量地得出炭黑颗粒的基本特征参数、体积分数和聚合物基体的弹性模量在复合材料压阻规律中的影响。分别以硅橡胶和高密度聚乙烯为基体相,三种不同粒径的炭黑为导电相,制备了炭黑填充型复合材料,对计算模型进行了实验验证。在炭黑颗粒分布均匀、炭黑体积分数在渗流阈值附近和外加压力≤2MPa等三个边界条件下,数学计算模型与实验结果基本吻合,且压力 电阻变化规律一致。

中空结构聚苯胺/Fe3O4/炭黑复合材料的制备及吸波性能

采用界面聚合和Pickering乳液聚合相结合的方法制备了具有微米尺寸的中空聚苯胺/Fe3O4/炭黑微球复合材料,研究了其形貌、电磁性能和吸波性能.结果表明,中空聚苯胺/Fe3O4/炭黑微球的平均粒径约为2.0μm;在2-4 GHz范围内的磁损耗主要是自然共振和交换共振,而在4-18 GHz范围内的磁损耗主要是涡流损耗;在2-18 GHz范围内,随着涂层厚度增加,反射损耗峰向低频方向移动,当涂层厚度增大到5.0mm时,反射损耗曲线出现2个反射损耗峰,分别位于C波段（4-8 GHz）和Ku波段（12-18 GHz）,说明中空聚苯胺/Fe3O4/炭黑微球复合材料可作为特定频段的吸波材料.

炭黑/蒙脱土并用对HNBR复合材料性能的影响

为提高HNBR/OMMT纳米复合材料的性能,在分析螺杆泵定子橡胶实际破坏形式的基础上,结合各种检测手段研究炭黑的最佳加入份数以及炭黑/蒙脱土材料并用的效果.结果表明:炭黑N330用量对材料的硫化时间影响较小,但能显著提高门尼粘度和邵氏硬度;对HNBR/OMMT复合材料的机械性能、阿克隆磨耗性能及耐原油介质老化等性能进行测试发现,N330加入份数为40 phr时配方综合性能最优;交联密度测试表明,蒙脱土的加入会影响过氧化物的交联作用,应适当增加过氧化物和助交联剂的用量.

淀粉/炭黑/SBR复合材料的性能研究

采用直接共混法制备淀粉/炭黑/SBR复合材料,并对其性能进行研究。结果表明,随着淀粉用量的增大,淀粉/炭黑/SBR复合材料的邵尔A型硬度、300%定伸应力和拉伸强度减小,拉断伸长率、拉断永久变形和阿克隆磨耗量增大,撕裂强度先增大后减小,滚动阻力和生热总体呈降低趋势,抗湿滑性能提高。

粘土/炭黑/NR纳米复合材料的性能研究

在乳液插层法制备的粘土/NR纳米复合材料中加入炭黑,制得粘土/炭黑/NR纳米复合材料,并对其微观结构和性能进行研究。结果表明,炭黑的加入并没有影响粘土在NR基体中的分散状态,粘土和炭黑在NR基体中均达到纳米级分散;炭黑的加入削弱了粘土所形成填料网络的强度,从而改善了复合材料的加工性能;与粘土/NR纳米复合材料相比,粘土/炭黑/NR纳米复合材料的综合物理性能较好。

SiO_2纳米粉对炭黑/硅橡胶复合材料的压阻、阻温特性的影响

研究了添加导电炭黑和SiO2纳米粉的硅橡胶复合材料的导电机理、压阻及阻温效应.发现：添加15g导电炭黑的硅橡胶（硅橡胶为100g，下同）的压阻效应，随着纳米SiO2量的增加显著提高．在一定压力范围内，电阻随压力增加而呈线性增加,只添加15g导电炭黑的硅橡胶材料的电阻率随温度升高而略为降低，而加入纳米级气相法生产的SiO2的炭黑／硅橡胶复合材料的电阻随温度增加而增加且其导电机制为欧姆导电,其电导率受导电团聚体间的电导率控制.

聚乙烯/炭黑/碳纤维复合材料阻温特性

研究了碳纤维对聚乙烯 /炭黑复合材料阻温特性的影响 ,并对导电机理做初步的探讨。由于碳纤维远程导电效应的存在 ,随着碳纤维含量的增加 ,复合材料 PTC强度增加 ,PTC转变区域变窄 ,PTC转变温度移向高温 。

炭黑-丁腈橡胶涂层复合材料的导电性能

将导电炭黑与丁腈橡胶混合制备导电聚合物复合材料，这种材料的电阻率随温度的变化呈正温度系数（ Ｐ Ｔ Ｃ）效应。讨论了不同的掺入炭黑粒子浓度、混炼和硫化及成膜溶剂对室温电阻率及 Ｐ Ｔ Ｃ效应的影响。