碳纳米管复合材料电性能、微观结构及其流变学研究.pdf

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1、塑料工业第41卷第8期·20·CHINAPLASTICSINDUSTRY2013年8月聚丙烯／膨胀石墨／碳纳米管复合材料电性能、微观结构及其流变学研究：I：叶子，葛亚宁，李修平，李志超，邹华维，梁梅(1．高分子材料工程国家重点实验室~t)ll大学高分子研究所，四川成都610065；2．四川长虹模塑科技有限公司，四川绵阳621000)摘要：研究了以膨胀石墨(EG)和多壁碳纳米管(MWNT)共同填充聚丙烯(PP)体系的电性能、微观结构及其流变行为。结果表明，EG和MWNT的协同导电作用显著降低了复合材料的体积电阻率和逾渗阀值，当MWNT用量为5phr、EG为10phr

2、时，与PP／EG(15phr)材料相比，复合材料的体积电阻率降低了1600倍，通过其低频区流变行为的研究，表明EG同MWNT协同形成了更完善的三维网络结构，扫描电镜(SEM)分析表明，MWNT在复合体系中起到桥连作用，连接基体与EG，以及EG片层与片层，因此获得了更好的导电特性。关键词：膨胀石墨；碳纳米管；电性能；动态流变DOI：10．3969／j．issn．1005—5770．2013．08．005中图分类号：TQ325．14文献标识码：A文章编号：1005—5770(2013)08—0020—05StudyonElectrical，MorphologyandR

3、heologicalPropertiesofPP／ExpandedGraphite／CarbonNanotubesCompositesYEZi，CEYa。ling，LIXiu’ping，LIZhichao，ZOUHua。wei，LIANGMei(1．StateKeyLaboratoryofPolymerMaterialsEngineering，PolymerResearchInstitute，SichuanUniversity，Chengdu610065，China；2．ChengduChanghongMouldPlasticCo．，Ltd．，Mianyang62

4、1000，China)Abstract：Expandedgraphite(EG)andmulti。walledcarbonnanotubes(MWNT)wereusedasco。carbonfillersinPPbasedcomposites．TheeffectofCO—carbonfillersontheelectrical，rheologicalandmorphologyofpolypropylene(PP)basedcompositeswasinvestigatedinthispaper．Theexperimentalresultsshowedtheelec

5、tricalresistivityandthresholdvalueofseepageweredecreasedbytheeffectofEGandMWNT．Whenthecompositecontaining10phrEGand5phrMWNT，theelectricalresistivitywasdecreasedby1600timesthanthatofthePP／EGcompositewithcontained15phrEGalone．ThisindicatedthatEGformedthe3-Dbulkconductivenetwork．SEMshowe

6、dtheMWNTwereintercalatedbetweentheEGlayersorbridgedbetweenadjacentEGflakesandmatrix，resultinginanadditionalconductivepathway，whichwerefurtherconfirmedbyrheologicalandmorphologystudyofthecomposites．Keywords：ExpandedGraphite；Multi。walledCarbonNanotubes；ElectricalProperties；RheologicalPr

7、operties碳纳米管由于具有高长径比的一维结构，以及良率，高导电率，高导热率以及良好的吸附性能在导好的力学性能、电学性能、热学性能，在高分子导电电、导热复合材料以及吸波材料等得到了广泛的应导热复合材料中引起了人们极大的兴趣_】-3]。但是用J。填充型高分子导电材料其导电性能与填料昂贵的价格使得碳纳米管不能作为一种广泛的导电填的含量、尺寸、大小、填料在基体中的分散状态等密料。近年来，拥有二维微观片层结构的膨胀石墨作为切相关，因此，本文采用一维结构的多壁碳纳米管一种新型碳材料，以其低廉的价格，易加工，高膨化(MWNT)和二维结构的膨胀石墨(EG)共同填充聚{国家自

8、然科学基金