表面处理对碳纤维复合材料导电性的影响

为提高碳纤维/环氧树脂复合材料电性能的稳定性,采用钛酸酯偶联剂对碳纤维表面进行了处理,研究了以短切碳纤维毡为导电填料、环氧树脂为基体的导电复合材料的电阻-温度特性.结果表明:随碳纤维含量的增高,复合材料的电阻在温度变化下的稳定性增强;碳纤维经表面处理后,其复合材料的电阻率显著降低,且电阻值随温度的波动性也大幅下降.     

微米级镀银铜粉复合导电涂层的导电性研究

以SEM与XRD为表征手段,较详细地研究了微米级镀银铜粉作为导电填料所形成的复合型导电涂膜的亚微观结构与其导电性能的关系,探讨了镀银铜粉的镀层结构、几何尺寸与形貌、含量、基体树脂的类型等因素对涂膜导电性能的影响规律,并用导电通道理论与隧道效应理论分析了这些影响规律.     

微米级镀银铜粉复合导电涂层的导电性研究

以SEM与XRD为表征手段,较详细地研究了微米级镀银铜粉作为导电填料所形成的复合型导电涂膜的亚微观结构与其导电性能的关系,探讨了镀银铜粉的镀层结构、几何尺寸与形貌、含量、基体树脂的类型等因素对涂膜导电性能的影响规律,并用导电通道理论与隧道效应理论分析了这些影响规律．     

溶剂对碳系填充型导电聚合物导电性能的影响

采用基团贡献法估算了自制丙烯酸聚合物的溶解度参数,选择了合适的混合溶剂,研制出一种以自制丙烯酸聚合物为基体树脂,碳黑石墨为导电填料的新型溶液型导电聚合物。讨论了溶剂的含量、溶解度参数、混合溶剂挥发速率对碳系填充型导电高分子聚合物导电性能的影响。结果表明,所选溶剂对丙烯酸基体树脂有良好的相容性,具有合理的挥发速率曲线,在聚合物固化成膜过程中保持溶剂平衡状态,混合溶剂含量控制在35%~40%,导电聚合物方电阻(厚度为25μm)达60Ω/□.     

复合型炭系导电发热涂料的研究

采用复合型炭系填料石墨、炭黑、煅烧石油焦、石墨纤维、炭纤维和碳化硅粉末等与合成改性树脂经机械混合及不等温固化,制得并联导电发热涂料;利用扫描电镜、伏安法体积电阻率测试仪和电参数测定仪对涂层进行测试分析.研究结果表明:在安全电压下,该涂料具有加热迅速、使用安全、热效率高等特点,而且热传导和热辐射性能优良;在填料含量相同时,复合型炭系填料优化配方后所制得的涂层比单一填料具有更优良的导电特性;炭系填料与纤维匹配后构成了三维空间网络导电粒子链结构,更利于导电和发热;在60 V电压下,通电14 min,自制电热壁画涂层表面温度达到134.8 ℃;树脂基体改性后电发热涂料的附着力提高,耐温变性和耐热性等能力增强.     

中纤板用水性白底漆的制备研究

中纤板是家具加工中的重要材料,本文重点讨论了中纤板用水性白底漆的设计与应用,探讨了水性树脂、成膜助剂和颜填料对水性白底漆性能的影响。结果表明:树脂玻璃化温度(Tg)为50℃,树脂且占底漆的20%,成膜助剂为二丙二醇甲醚(DPM)和二丙二醇丁醚(DPNB)的混合助剂,两者比例为1﹕1且占底漆的6%,颜料为钛白粉,占底漆的5%,填料为滑石粉和重钙,分别占底漆的5%和45%,水性白底漆在中纤板上综合应用性能最好。该水性白底漆干燥快、打磨性、遮盖性和储存稳定性好,可以代替目前市场上常用的油性白底漆。     

水性丙烯酸树脂/银导电油墨的制备及表征

采用液相化学还原法,以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、硝酸银（AgNO₃）及水合肼（N₂H₄·H₂O）制备银纳米粒子;以丙烯酸树脂/丙烯酸乳液为粘接料,将纳米银粉加入并辅以其他填料,制备水性导电油墨;最后将导电油墨涂覆在聚对苯二甲酸类（PET）薄膜表面成型。对银纳米粒子和油墨进行了X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）及扫描电子显微镜（SEM等表征,研究了纳米银粉的添加量和热处理温度等对油墨导电性能和界面结合力的影响,结果表明：当纳米银粉质量分数为64.0%,热处理温度为150℃时,薄膜表面电阻达到0.9Ω/□,导电油墨与聚对苯二甲酸类（PET）基体的附着力达到美国材料与试验协会（ASTM）5B级,并具有良好的耐湿和耐温性。     

铜填充导电涂料的研究

本文研究了以醇酸树脂为基料、铜粉为填料的导电涂料中填料浓度与漆膜电阻率的关系.实验表明,油酸、有机钛酸脂添加剂有提高铜系涂料导电稳定性的作用,可望制得导电性能和导电稳定性满足电磁屏蔽要求的漆膜.     

纳米石墨基导电复合涂料的电磁屏蔽性能

以纳米石墨微片作为导电填料,高分子树脂作为粘结剂,制备高导电性复合涂料,研究其电磁屏蔽等相关性能.探讨纳米石墨微片、基体树脂、表面改性剂、溶剂,以及分散工艺和施工工艺对导电涂料的导电性及电磁屏蔽效能的影响.结果表明,质量分数为30%的纳米石墨微片,质量分数为5%的阳离子分散剂,质量分数为65%的丙烯酸树脂,以及适量混合溶剂为较佳配方,而以机械研磨辅以超声分散是较好分散工艺.通过该法制备得到的导电涂料,其涂膜的表面电阻率低至0.6Ω.m-1,电磁屏蔽效能达到38 dB(1.5 GHz).     

石墨/炭黑对丙烯酸基水性导电油墨性能的影响

讨论了炭系导电填料的填充量对丙烯酸基水性导电油墨的电阻率及伏安特性的影响。研究表明,随着导电填料填充量的增加,涂层电阻率降低;在低填充量时伏安特性曲线为直线,符合欧姆定律,高填充量时非线性度提高。在此基础上可从中选择最佳填充工艺以指导工业生产。     

聚丙烯/ZnO复合材料的力学性能及热性能

研究了ZnO体积分数和界面对复合材料力学性能和热性能的影响规律,为导热复合材料制备过程中基体与填料配比的选择、合适的填料表面处理方法以及实现力学性能与热性能的兼顾提供了指导依据。研究结果表明:当φ(ZnO)20%时,填料的加入有利于全面提高复合材料的力学性能和热性能;NDZ-132偶联剂的加入有助于改善聚丙烯/ZnO复合材料的热性能与力学性能,但是界面强度过大会使材料呈现脆性,冲击性能略有下降。加入大分子偶联剂相当于在填料表面增加一个柔性层,有利于提高材料的冲击性能,但是不利于热能在材料内部传递。随着NDZ-132偶联剂质量分数的增加,复合材料的导热性能、拉伸及弯曲性能都呈现出先增加后降低的趋势;当偶联剂质量分数约为1.5%时,复合材料性能达到最佳值。     

柔性触觉传感器用力敏导电橡胶力学灵敏度研究

以炭黑(CB3100)为导电相,硅橡胶为基质制备导电复合材料.研究了基于力敏导电橡胶的柔性触觉传感器灵敏度随复合材料的填料用量,不同种类填料并用而变化的特性.对材料的弹性形变、炭黑和填料并用的网络化进行了分析.通过实验,获得了在不同填料配比下的力敏导电橡胶的横向和纵向力灵敏度,渗流区不同位置下的灵敏度.实验表明,当炭黑(8%)和SiO2(27‰)并用时,复合材料电阻刚好处于渗流区的高阻态端,弹性模量较低,力学灵敏度高.采用体压阻效应与界面压阻效应相结合的方式制作柔性触觉传感器可获得较高力灵敏度.     

改性沥青玛蹄脂及沥青玛蹄脂碎石路用性能

分析了沥青玛蹄脂碎石混合料的路用性能,其中包括马歇尔稳定度、水稳定性、低温抗裂性、高温稳定度、疲劳耐久性和抗滑性能,并与密级配沥青混凝土进行了对比分析;同时研究分析改性沥青及纤维玛蹄脂PG指标.结果表明：沥青玛蹄脂碎石混合料级配从连续级配理论变化到间断级配理论,骨架结构与玛蹄脂填充度是间断级配的关键;改性沥青及玛蹄脂PG指标性能对混合料性能具有明显的影响;沥青玛蹄脂碎石混合料中粉胶比应高于普通密级配沥青混合料,且具有较密级配沥青混合料更好的路用性能,适合作高等级公路沥青面层.     

炭黑填充LDPE体系发泡复合材料的导电性能

以低密度聚乙烯（LDPE）和乙烯-乙酸乙烯酯（EVA）为主基体, 乙炔炭黑(ACET)为导电填料, 偶氮二甲酰胺（AC）为发泡剂, 过氧化二异丙苯（DCP）为交联剂制备LDPE/EVA/CB导电泡沫复合材料. 通过分析炭黑含量、 交联剂、 发泡剂对复合材料电性能的影响表明, 该导电泡沫具有较理想的泡孔结构, 升温电阻测试表明, LDPE/EVA/ACET导电发泡复合材料具有较好的开关特性, 呈明显的正温度系数(PTC)特性, 并确定了发泡剂和交联剂的用量, 获得了具有较好泡沫性能和PTC特性的导电泡沫材料.      

HDPE树脂的无机刚性粒子增韧

采用重质 Ca CO3 、高岭土、硅灰石及绢英粉等无机刚性粒子对 HDPE树脂进行增韧 ,考察了无机刚性粒子的表面处理方法、偶联剂种类、无机刚性粒子种类以及基体树脂的韧性等对增韧效果的影响。结果表明 :Ca CO3 和绢英粉对 HDPE树脂有较好的增韧效果 ,增韧试样的缺口冲击强度可分别达到基体树脂的 12倍和 9倍以上 ,而高岭土和硅灰石则无明显的增韧作用 ;无机刚性粒子的增韧行为主要为偶联剂的种类所左右 ;在使用同种偶联剂时 ,无机刚性粒子的混入方法、基体树脂的韧性等因素均不会改变其对HDPE的增韧效果和倾向 ;发现基体树脂的相对分子质量较低时 ,其复合体系缺口冲击强度的提高倍率较大     

多壁碳纳米管/硅橡胶复合材料压敏元件特性

为研究碳纳米管填充聚合物复合材料的压力敏感特性,将硅橡胶为基体、多壁碳纳米管为填料的复合材料涂覆在印制板基底上,经溶剂挥发成膜,制备出柔顺式复合材料压敏元件。对碳纳米管质量分数1.6%、4.3%、9.3%的元件进行压阻特性测试,在单轴步进压力下实时检测压力和元件电阻。结果表明,压敏元件在0～110N单轴步进压力下表现出正压阻效应,特性曲线的变化区间与碳纳米管质量分数相互对应。提出压阻效应的机理是元件在压力作用下产生变形,导致碳纳米管导电网络发生破坏与重构。扫描电镜分析表明,碳纳米管随机取向分散于硅橡胶基体中,形成1-3型复合结构。该新型复合材料压敏元件可用于开发柔顺式力传感器。     

改性氮化铝／三元乙丙橡胶复合材料导热性能和力学性能的研究

选用三元乙丙橡胶（EPDM）为基胶,氮化铝（A1N）为导热填料,通过酚醛树脂（PF）对氮化铝进行表面改性处理,增加其在橡胶基体中的分散性。利用接触角和TGA测试表征改性效果。将改性前后的氮化铝分别填充到三元乙丙橡胶中,研究酚醛树脂改性氮化铝对复合材料的导热性能及力学性能的影响规律。结果表明：改性后氮化铝表面自由能均减小,氮化铝表面包覆了有机基团,减弱了其在橡胶基体中的团聚作用。热分解曲线可以说明,3种改性配比（1#～3#,m（PF）：m（A1N）=1：5,1：4,1：3）氮化铝的酚醛树脂包覆量为1#〈2#〈3#,填充改性后氮化铝的复合材料导热性能均有不同程度的提高,而力学性能均有所降低。综合考虑,酚醛树脂改性氮化铝的最佳质量配比为m（PF）：m（A1N）=1：4。