iPP/HDPE/CB复合材料的制备及反常的温度-电阻效应

近年来,对于复合材料的温度-性能关系的研究越来越多[1~4],其中炭黑（CB）填充聚合物基复合材料的正温度系数（PTC）特性得到了广泛关注[5~10].当导电复合材料用于电磁屏蔽方面时[11],

EVA对HDPE/EVA/CB导电复合材料性能的影响

分别研究了HDPE/CB、EVA/CB两种复合材料的导电性能,并研究了不同含量EVA对HDPE/EVA/CB复合材料性能的影响,包括体系结晶度的变化和微观形态。根据TEM图片发现,CB在HDPE/EVA/CB复合材料中主要存在于HDPE相中,EVA的加入增加了复合材料的室温电阻率,同时,提高了材料的熔体指数。当EVA含量在37.5%～50.0%之间时,可以得到较理想的加工性与导电性能的平衡点。

ENR对HDPE/CB导电复合材料性能的影响(英文)

将环氧化天然橡胶(ENR)胶乳均匀分散于碳黑,干燥后与HDPE混炼制得导电复合材料。ENR使材料的渗逾区间和转折温度等有所改变,可使PTC强度提高1～2个数量级,同时力学性能也有改善。

高温热处理对HDPE/CB导电复合材料性能的影响

在高密度聚乙烯 (HDPE)中加入适量的炭黑 (CB)制备了HDPE/CB导电复合材料。通过对HDPE/CB导电复合材料热处理前后性能的研究 ,发现高温热处理可以消除成型加工对导电复合材料导电性的不利影响 ,显著改善未交联HDPE导电复合材料的导电性 ;并发现在热处理的温度上可以突破传统的将热处理温度限制在HDPE熔点之下的做法 ,而使材料的热处理温度超过熔点。

BaTiO_3对CB/HDPE复合材料网络结构及电性能的影响(英文)

将BaTiO3陶瓷作为第二相无机填料加入CB/聚合物基PTC复合材料,目的是利用BaTiO3陶瓷显著的PTC效应及在基体中与CB相互作用以进一步改善聚合物基复合材料的导电性及PTC性能。结合对材料显微结构的分析,当CB体积分数固定为8%,BaTiO3含量达到一定值时所得材料的导电性优于单一CB和聚合物复合,其PTC效应可提高近两个数量级,且能够在一定程度上削弱负温度系数效应。

HDPE/EVA/CB体系流变学性质及其辐照响应

利用高级流变扩展系统(ARES)研究了碳黑(CB)填充的高密度聚乙烯—乙烯和醋酸乙烯共聚物(HDPE/EVA)体系的流变学行为。研究发现在高填充份数时低频区出现似固体的“第二平台”、损耗因子峰以及强剪切变稀行为,这些现象的出现均与CB颗粒之间以及颗粒和高分子链之间的相互作用所形成的网络结构有关。通过粘度随碳黑含量的变化可以看出,当填充碳黑的量达到20 phr时体系即出现所谓的“流变逾渗”结构。体系在辐照之后流变学行为与辐照前相比发生了很大的变化:在低频区的损耗因子峰消失,储能模量(G′)对频率的依赖关系减小,显示辐照对聚合物分子产生交联作用。而高剂量下模量的微小回复估计与聚合物分子的部分降解有关。

导电粒子填充HDPE复合材料的非线性导电特性与标度行为

以高密度聚乙烯(HDPE)为基体、炭黑(CB)或石墨(GP)为填料的共混物是重要的且应用广泛的高分子PTC材料. 基于GEM方程和由材料的体积膨胀导致填料体积分数的稀释效应, 建立了一个定量描述并解释基体体积膨胀对复合材料PTC突变贡献的唯象模型. 在电子束辐照HDPE/CB复合材料中, 交联聚合物基体体积膨胀对 PTC 效应的贡献减小. 在研究填料含量、环境温度和交联等对 HDPE 导电复合材料自发热行为和电热平衡态非线性导电行为影响的基础上, 根据自发热温度与电场、初始电阻, 以及电热平衡态电阻与自发热温度的关系, 揭示了高分子 PTC 材料的自控温机制. 根据自发热临界点参量与材料电导率之间的标度关系, 建立了电热平衡态的宏观电学性能与微观渗流网络之间的联系.

PA1010/CB、PE/CB体系的PTC效应研究

研究了炭黑(CB)含量对LDPE、HDPE、PA1010电阻率的影响,以及LDPE/CB、HDPE/CB、PA1010/CB复合体系的电阻-温度特性,发现PA1010/CB体系的正温度系数(PTC)转变温度较高,但与HDPE/CB体系相比,其PTC强度却很低,不适于制备PTC材料。HDPE/CB体系在160℃附近具有较高的PTC效应,且辐射交联可消除其负温度系数(NTC)效应,容易加工成型,是制备低温区PTC材料的较好体系。