多壁碳納米管填充高密度聚乙烯復合材料的導電特性

應用熔融共混法制備納米碳管/高密度聚乙烯復合材料?？疾榱思{米碳管含量及制備工藝對材料電性能和力學性能的影響。結果表明加入納米碳管可以顯著提高高密度聚乙烯的導電性,電阻率變化呈現(xiàn)滲流現(xiàn)象。滲流閾值在20%～25%之間,其電阻率下降8個數(shù)量級。隨納米碳管含量的增加復合材料的模量提高,斷裂伸長率下降。經(jīng)過對納米碳管進行溶液浸潤預處理,復合材料的導電性和力學性能均得到改善。

對定向碳納米管進行酸化處理以后,采用機械共混法制備了定向碳納米管/高密度聚乙烯復合材料,利用毛細管流變儀研究了高密度聚乙烯和定向碳納米管/高密度聚乙烯復合材料的流變行為,討論了剪切應力、剪切速率、溫度以及定向碳納米管的加入對體系流變行為的影響。結果表明:高密度聚乙烯和定向碳納米管/高密度聚乙烯復合材料都屬于假塑性流體,高密度聚乙烯的非牛頓性要大于定向碳納米管/高密度聚乙烯復合材料;隨剪切速率和剪切應力的增大及溫度的升高,熔體表觀粘度均減小;隨著定向碳納米管含量的增加,定向碳納米管/高密度聚乙烯復合材料的表觀粘度先減小后增大。

利用太赫茲時域光譜研究了多壁碳納米管/高密度聚乙烯(mwnts/hdpe)復合體系的光學性質.第一次使用mg模型提取了不同濃度下mwnts的光學常數(shù),并利用dl模型對結果進行了解釋.

用熔融共混和熱壓工藝制備了cb/hdpe,mwnt/hdpe聚合物基復合材料,研究了填料體積含量,測試電壓,填料形貌尺寸對復合體系介電性能的影響。實驗表明,當導電填料含量達到滲流閾值附近時復合材料的介電常數(shù)達到最大,測試電壓達到一定值時,滲流閾值附近的復合材料介電損耗會迅速增加,相同填料體積含量的mwnt/hdpe復合體系比cb/hdpe體系具有更高的介電常數(shù),利用滲流理論、maxwell-wagner界面極化效應和微電容模型解釋了實驗現(xiàn)象。

主要論述了高密度聚乙烯(pe-hd)/黏土納米復合材料的制備因素對結構形態(tài)的影響及其性能的研究進展。當前的研究表明,黏土有機化處理和使用相容劑能改善材料的插層和剝離結構;pe-hd基體對結構的影響比較復雜,一方面,隨著聚合物相對分子質量的增加,聚合物分子鏈的尺寸增加,分子鏈長的聚合物更難進入到黏土夾層間,不利于黏土的剝離;另一方面,黏度隨相對分子質量的增加而增加,黏度的增加在熔融加工過程中可提高熔體的剪切力,有利于聚合物進入堆疊的納米黏土層間,使得片層分離而達到剝離結構;黏土加入量過高不利于得到剝離結構;在加工工藝上,母料法比直接混合法得到的插層效果好,選擇合適的設備、對螺桿進行優(yōu)化設計以提高剪切效果都有利于得到插層和剝離結構的pe-hd/黏土納米復合材料。pe-hd/黏土納米復合材料的性能研究表明,由于黏土沒達到完全剝離和均勻分散,納米復合材料的脆性增加,韌性降低,且隨黏土含量的增加脆性增加,這與pe-hd和黏土界面相間的相互作用密切相關;黏土粒子分散程度越高,其與熔體接觸面積越大,pe-hd分子鏈運動受阻,材料彈性提高;納米復合材料中黏土層作為二維異向成核劑,可以提高材料的結晶速率,使結晶溫度升高,黏土含量過大會降低結晶度;黏土分散不均會造成復合材料的氣體滲透性降低;一方面,片層的阻透效應可提高材料熱穩(wěn)定性,另一方面,有機改性黏土的催化作用又會使pe降解而降低其熱穩(wěn)定性,當黏土含量適中時,黏土片層均勻分散,阻透性能起主要作用,但隨著黏土含量的增加,催化作用迅速加強并成為主要因素,使復合材料熱穩(wěn)定性降低;此外,燃燒過程中形成焦燒物可提高pe-hd/黏土納米復合材料的阻燃性。

通過熔融插層法制備了高密度聚乙烯/納米黏土復合材料(pe-hdcs),采用差示掃描量熱儀測試了材料在不同降溫速率下的結晶性能,并通過avrami方法、ozawa方法和莫志深方法等研究了其結晶行為。研究發(fā)現(xiàn),加入納米黏土可提高高密度聚乙烯(pe-hd)的結晶溫度、熔融溫度和結晶度。非等溫結晶動力學研究得到納米黏土復合材料的t1/2、zt和f(t)等結晶參數(shù)值表明,納米黏土起促進成核、加速結晶的作用。通過熱臺偏光顯微鏡觀察也證實了pe-hdcs比pe-hd能更好地成核和結晶,使得晶粒尺寸變小,晶粒密度增大。表明納米黏土與pe-hd之間形成"插層"結構,增強其相互作用,有利于結晶運動中鏈段排列。

采用錐形雙螺桿擠出法制備了竹漿板纖維增強高密度聚乙烯復合材料,并通過熱重分析儀(tga)、差熱掃描量熱議(dsc)、熱機械分析儀(dma)等對其熱穩(wěn)定性、熔融溫度、結晶度及熱機械性能進行測試分析,研究了竹漿板纖維質量分數(shù)對其復合材料熱性能的影響。結果表明,竹漿板纖維降低了復合材料起始分解溫度,提高了復合材料的殘?zhí)柯始案邷責岱€(wěn)定性;但對復合材料的結晶和熔融峰值溫度沒有影響,竹漿纖維增強復合材料結晶度隨著纖維質量分數(shù)的增加而略有提高,但均低于純高密度聚乙烯的結晶度;纖維質量分數(shù)為30%時,復合材料儲存模量最高,損耗因子最小。

以改性稻草和高密度聚乙烯(hdpe)為原料,研究了改性稻草/hdpe復合材料的熱壓工藝,分析了稻草改性用naoh溶液質量分數(shù)、熱壓時間、hdpe加入比例等因素對復合板材性能的影響。結果表明,熱壓最佳工藝參數(shù)為:密度0.75g/cm3,施膠量4%,熱壓溫度160℃,熱壓時間6min,hdpe加入比例30%,naoh溶液質量分數(shù)2.5%。在此條件下制作的改性稻草/hdpe復合材料力學性能達到刨花板國家標準gb/t4897—2003要求。

采用熔融共混的方法制備了粉煤灰(fa)/高密度聚乙烯(hdpe)復合材料。研究了粉煤灰的粒徑對復合材料的力學性能、熱性能、加工性能、微觀形貌和結晶性能的影響。結果表明,減小粉煤灰的粒徑可以改善復合材料的韌性,當fa的粒徑為2.4μm時,復合材料的斷裂伸長率與沖擊強度分別為54.1%、8.5kj/m2,比粒徑為28μm時分別提高了42.7%和37.1%。隨著粉煤灰粒徑的減小,fa/hdpe復合材料的熔體質量流動速率(mfr)增大;fa/hdpe復合材料的初始分解溫度、殘留質量降低;hdpe基體的結晶度增大。

采用兩步法工藝和設備,按照9組實驗配方,在基礎配方的基礎上,添加鐵紅和uv531作為添加劑,制備出亞麻屑/高密度聚乙烯復合材料。分析了加入不同添加劑的復合材料老化前后的彎曲性能、沖擊性能和密度。實驗數(shù)據(jù)表明,亞麻屑含量為60%、添加抗老化劑uv531的木塑復合材料物理及力學性能較好,得出了加工亞麻屑/hdpe復合材料的最優(yōu)工藝和實驗配方。

文章闡述了通過溶液混合法制備多壁碳納米管/聚氯乙烯復合材料,并對其性能進行了紅外表征,表明制得的復合材料具有良好的性能。

土耳其erciyes大學材料科學與工程系的最新研究，3種不同的共聚物被用作基于碳纖維（cf）增強高密度聚乙烯（pe）的復合材料的增容劑，它們是馬來酸酐接枝的聚乙烯（pe-g-ma）、一種乙烯、丙烯酸酯和順丁烯二酸酐的三元無規(guī)共聚物（lot—ma）和一種乙烯和甲基丙烯酸縮水甘油基酯的無規(guī)共聚物（lot—gma）。這些增容劑的含量（w）分別為1．5％，3％和6％。研究人員對增容劑的類型和數(shù)量對復合材料的拉伸、沖擊、彎曲、形變和形態(tài)學性能的影響進行了研究。無論何種類型，耦合劑的使用都可提高復合材料的力學性能。在不同的增容劑濃度下觀察到力學性能的最大增加取決于測試類型和增容劑類型。

綜述了以炭黑、石墨、多壁碳納米管為填料,以高密度聚乙烯為基體制備的復合材料電性能的研究進展。分析了不同填料對導電高分子材料的ptc、ntc效應等電性能的影響。

采用一步法活化增容制備了回收高密度聚乙(烯rhdpe/)膠粉管材專用料,并研究了引發(fā)劑過氧化二異丙苯強度從37.5kj/m2提高到48kj/m2;彎曲強度從10.5mpa提高到12.9mpa;彎曲模量從356mpa提高到405(dcp)、接枝單體馬來酸酐(mah用)量對體系力學性能的影響。結果表明:當dcp、mah用量分別為0.1份、1.0份時,rhdpe/膠粉體系獲得最佳的力學性能,與簡單共混物比較,拉伸強度從18.8mpa提高到23.8mpa;缺口沖擊mpa。通過流變性能測試結果和掃描電(鏡sem)照片分析活,化增容對rhdpe/膠粉體系有效。

采用溶液混合(sm)法制備hdpe/石墨導電復合材料,并研究其導電特性。在與熔融(mm)混合方法制備的同類復合導電材料對比的基礎上,從微觀形態(tài)的角度討論了不同方法制備的復合材料導電性的差異及原因。結果表明,與mm法制備的復合材料相比,sm法制備的復合材料具有更明顯的正溫度系數(shù)(ptc)效應,ptc穩(wěn)定性更好,在更窄的溫度范圍內出現(xiàn)ptc效應,并且ptc強度能達到近8個數(shù)量級。

采用單螺桿擠出機制備了高密度聚乙烯/雙醛淀粉復合材料,并利用懸臂梁沖擊試驗機、熔融指數(shù)儀、多功能塑料球壓痕硬度儀等儀器分析了該復合材料的沖擊強度、硬度、熔融指數(shù)以及疏水性等性能.實驗數(shù)據(jù)表明,隨著體系中雙醛淀粉含量的增加,hdpe/雙醛淀粉復合材料的疏水性及流動性能有較大的提高,而沖擊強度及硬度有所下降,當添加10﹪~15﹪雙醛淀粉時其綜合性能最好.

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高密度聚乙烯復合管的發(fā)展和應用金澤龍高密度聚乙烯（ｈｄｐｅ）管材是頗有發(fā)展前途的產(chǎn)品，具有耐化學藥品性、韌性、耐磨性以及價格低廉，安裝方便等特點，其應用范圍僅次于聚氯乙烯（ｐｖｃ）管材，是位居第二位的塑料管材。ｈｄｐｅ管材按用途分有油氣管、煤氣管、水...

介紹國內外高密度聚乙烯復合管材應用、生產(chǎn)狀況，并對市場要求進行分析和完測。

1 高密度聚乙烯 科技名詞定義 中文名稱：高密度聚乙烯 英文名稱：highdensitypolyethylene，hdpe 定義：主鏈中平均每1000個碳原子僅含幾個支鏈，密度通常為0.946~0.976g/cm3的聚乙烯。 應用學科：材料科學技術（一級學科）；高分子材料（二級學科）；塑料（三級學科） 以上內容由全國科學技術名詞審定委員會審定公布 百科名片 高密度聚乙烯 高密度聚乙烯（highdensitypolyethylene，簡稱為“hdpe”），是一種結晶度高、非極性的 熱塑性樹脂。原態(tài)hdpe的外表呈乳白色，在微薄截面呈一定程度的半透明狀。pe具有優(yōu)良的耐 大多數(shù)生活和工業(yè)用化學品的特性。某些種類的化學品會產(chǎn)生化學腐蝕，例如腐蝕性氧化劑（濃 硝酸），芳香烴（二甲苯）和鹵化烴（四氯化碳）。該聚合物不吸濕并具有好的

用溶液共混法制得了mwnts／ps-pvc復合材料，進行了電導率的測試分析。通過對載流子濃度、遷移率的測量以及電導活化能的計算等分析研究了影響mwnts／ps-pvc復合材料電導率的因素和導電機制。結果表明：當ps與pvc的質量比為1：1時，mwnts／ps-pvc復合材料的導電閾值最低；當mwnts的質量分數(shù)為1．5％，ps在ps-pvc基體中的質量分數(shù)為50％時，mwnts／ps-pvc復合材料的電導率比mwnts／pvc單一聚合物復合材料的提高了4個數(shù)量級。在導電網(wǎng)絡的形成過程中，mwnts／ps-pvc復合材料中形成的與無機化合物超晶格結構類似的n-i-p-i結構，降低了mwnts／ps-pvc復合材料的電導活化能，增加了載流子濃度，使mwnts／ps-pvc復合材料電導率顯著提高。

將聚乳酸、淀粉分別與高密度聚乙烯(hdpe)共混,制備了具有一定降解性能的hdpe塑料薄膜。研究了聚乳酸和淀粉對hdpe薄膜力學性能、降解性能、降解后的力學性能、結晶、微觀結構等的影響。結果表明:聚乳酸和淀粉能提高hdpe薄膜的力學性能,復合薄膜降解30d后力學性能會有一定程度的降低。