HTV+SR%2fMWCNTs的制备及填料改性和其电学性能研究.pdfVIP

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2010第十五届中国有机硅学术交流会论文集 -197· Ⅻ[v 张园园,卢海峰,许强,赵培健,张洁+,冯圣玉 (LLr东大学化学与化工学院教育部特种功能聚集体材料重点实验室,济南250100) 摘要:CNTs以其超凡的物理及化学特性吸引了全世界众多科学家的研究和关注,成为当前公认的前沿 热点课题。本文初步研究了多壁CNTs填充硅橡胶导电复合材料的电学性能,并对不同填充量和表面改性 的CNTs填充HTvSR的电阻率一温度特性进行了研究。 关键词:导电硅橡胶,碳纳米管,电阻率一温度效应 近年来各种新型导电填料及生产工艺不断涌 方式:CNTs在30℃时分散于四氢呋喃中超声 现,例如碳纳米管、纳米导电纤维等纳米导电填 30 min,缓慢升温至60℃,加入相应配比的 料,彩色导电填料,对导电填料进行改性,制造 HrIV SR生胶,继续超声回流1h形成悬浊液体。 复合填料等等…。新生代的纳米导电填料以能 而后蒸出THF,混合胶体在50℃中干燥12h。 赋予复合材料优异的电学及力学性能的碳纳米管 按2.3.1所述HTvSR成型方式硫化成型,DM· (CNTs)最有影响。自从1991年IijimaSumio使PHA用量为1份(基胶质量份为100)。 用电弧法意外发现以来,CNTs就以其超凡的电 CNTs表面处理,即CNT分散于四氢呋喃的 学、热学、光学、力学以及化学特性吸引了全世 同时加入了定量表面处理剂,本文为1份 界众多科学家的研究和关注,成为当前公认的前 (CNTs质量份为100),并将超声时间延长为1 沿热点课题旧J。填充了CNTs的硅橡胶(SR) h。而后制备方法如上。 复合材料的拉伸测试同样也表现其作为填料带来 1.3 电学性能测试方法 的力学性能上的显著提高pJ。但是,CNTs做填 电阻的大小与试样的几何尺寸有关,不是材 料也有不足之处,就是其分散和与聚合物相互作 料导电性的特征物理量,只有得到材料的体积电 用能力都很差,限制了其作为聚合物补强填料的 阻率才有意义。将导电材料单位厚度和单位面积 应用。实验证明,复合材料的物理性能和CNTs的电阻值定义为体积电阻率,电阻率根据公式 在聚合物基体中的取向有着很大关系H】。 (1)计算: P=似几 (1) 1 实验 其中R是直流电阻值(Q),A是电流流过 1.1材料与试剂 试样的截面积(cm2),h试样的厚度(cm),P 甲基乙烯基硅橡胶(HTVSR):数均分子 是体积电阻率(Q·cm)。 量58万,乙烯基摩尔分数0.16%,南京化工研 究院;碳纳米管(CNTs):深圳纳米技术有限公 NTs)之分,目前普遍使用的是后者。我们选择 司;双2,5(DMPHA):天津阿克苏诺贝尔过 了两种MWCNTs。其物理性能如表1所示。l号 氧化物有限公司;四氢呋喃(THF):天津市大 茂化学试剂厂。 HTv SR制得的硫化胶片导电性能如图1所示。 1.2样品制备 鉴于填料碳纳米管的难分散性,我们

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