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填充型导电材料的研究与应用
填充型导电材料的研究与应用
顾群韦钢
一、高分子材料的静电及其危害
绝大部分的高分子材料的表面电阻均大于1012,是典型的绝缘体材料。
由于成型简单,价格低廉等优点,广泛使用于电子电器、化工建材、日常生活等几乎今天所有等各行各业之中。
高分子材料也合其他固体材料一样,在接触、分离。
摩擦的过程中会产生很高的静电,如走过化纤地毯时可达35000伏,穿脱衣服时可以达到10000伏,在翻阅塑料书籍时也有7000伏的静电。
静电的危害很大,主要表现在静电放电和静电吸引两个方面。
在静电放电时会对电子设备造成电磁干扰,导致故障、误动,甚至会击穿精密电子元件,如果静电放电发生在易燃易爆或粉尘油雾的环境中则容易造成爆炸或者火灾等。
静电引力的危害主要在于容易造成尘土的吸附污染,或者在加工过程中发生黏结、缠结断头等,影响质量及加工。
高分子材料在经过改性以及进一步的发展之后,可以有效地降低其电阻率,改善材料的抗静电性能,扩大并稳定了高分子的应用领域,同时也赋予了它更新的机能和更广泛的用途。
二、聚合物导电材料的制造方法及种类
聚合物导电材料主要分为三个类型,即抗静电及IDP型,填充型和ICP型。
抗静电及IDP型是通过在聚合物基体中添加抗静电剂来使聚合物导电的,它能够吸收并传导静电电荷,使之消散于大气之中。
抗静电剂一般都具有润滑作用,可以减少聚合物材料与其它材料间的摩擦力,增强了抗静电作用。
然而该类型的导电聚合物的电阻率在109-1014之间,使用环境需要40%以上的相对湿度,而且在使用过程中,导电物质会逐渐迁移到材料表面,导致材料的耐久性和手感方面的问题。
填充型导电聚合物是在聚合物基体中添加导电物质如金属粉末、纤维,碳材料,金属盐,IDP等,使原来不导电的聚合物也具备导电性能。
复合材料电阻和导电粒子的电阻有如下关系:
其中是复合体系的电阻,0是导电粒子的电阻,C是临界体积/重量含量,t是普适临界指数。
图一导电粒子填充量与电阻的关系及导电机理图
如图一所示,随着导电粒子填充量的增加,电阻值均下降,究其原因,导电粒子用量增加后,逐渐在聚合物基体中形成了导电通路。
导电粒子的性状不同所制备的复合材料的电性能也不一样,详见表一。
导电填料
体积电阻(cm)
优势
缺点
金属盐
10-2
浅色
填充量大,40%以上
炭黑
10-2
高性价比,用途广泛,重量轻,耐腐蚀,导电性可调
颜色深,不适用于洁净场所
石墨
10-4
对体系流变性影响小
颜色深
碳纤维
10-3
强度高,
弯曲模量低
碳纳米管
10-6
增强、导热
价格昂贵
金属粉末
10-6
导电性能好
易氧化、不耐腐蚀、比重大
ICP
10-4
导电性好
加工困难,化学性质不稳定,环保、健康
表一常用导电填料的电性能优缺点
ICP(InherentConductivePolymer)型导电聚合物适聚合物本身具有导电能力的聚合物材料,如聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等。
三、填充型导电聚合物的分类
按照材料的体积电阻或表面电阻填充型导电聚合物可以分为抗静电型(体积电阻>107cm),静电放电型(体积电阻<107cm)和电磁波干扰屏蔽型(EMI)(体积电阻<10cm)。
图二导电材料胺表面电阻的分类
按照表面电阻,可以分为如图二所示的四类。
其中低于10的属于高导电性,比如金属和电磁波屏蔽材料,高于1012的属于绝缘体,比如聚合物等,而炭黑填充聚合物导电材料一般介于102~104之间,属于导电性材料。
本课题将讨论该领域中导电填料的性状及其在聚合物中的分散以及加工条件的差异对复合材料导电性能的影响规律和它的应用。
四、碳系材料填充导电聚合物
目前所使用的碳系材料中,最常用的是导电炭黑、石墨和碳纤维,其中导电炭黑应用最广。
一是因为导电炭黑价格低廉,二是因为炭黑可以根据制品的不同需求可以有很宽的选择面,而且其电阻值可以在102~109这样很大的范围内自由调整,三是制品的导电性持久稳定。
炭黑填充聚合物导电材料在国外已经形成了很大的市场。
石墨也是一种常用的填料,但由于它在达到同样的电性能下需要比其它填料更大的填充量,使用受到一些限制。
但近年来插层石墨和剥离石墨等工艺方法的日趋成熟与普及,石墨导电填料也逐渐为业界所瞩目。
此外,随着纳米技术的方兴未艾,碳纳米管(CNT),尤其是气相生长碳纤维(VGCF)已成为新型导电材料的一个亮点。
就VGCF而言,其纤维直径为80~150nm,长度在5~10m,是具有极高长径比的纤维填料,具有优越的热性能、电性能和机械性能,成为近十年来引人注目的新材料之一[1,2]。
作为导电填料,VGCF比炭黑更具优点,如用量更少、性能更稳定、耐加工性更好等。
在成本方面,日本昭和电工株式会社已经开始了年产40吨的计划[3],国内的深圳、清华等也有了多壁碳纳米管的量产,因此VGCF类型的导电填料的降价已成为趋势。
本研究将主要以导电炭黑填料为填料,同时也考察插层石墨和VGCF对导电复合材料的影响,期待新工艺新材料能为我国的导电聚合物产业作出更大的贡献。
4.1炭黑填充型导电聚合物
一般研究认为,炭黑导电可用导电能带、隧道效应来解释,在炭黑填充聚合物当中,电传导是沿着相接触的粒子或被分离成很小的间隙进行。
复合材料中,随着炭黑填充量的增加,电阻值在临界体积分数处急剧降低。
国内外探讨填充量依赖性的种种研究,大多是探讨导电粒子接触的几何学研究。
该理论认为,炭黑填充量越大,处于分散状态的炭黑粒子或炭黑粒子集合体的密度也越大,粒子间的平均距离越小,相互接触的几率越高,炭黑粒子或炭黑粒子集合体形成的导电通路也越多。
(1)炭黑的基本特征与表征
炭黑是通过油或气的不完全燃烧制备的,原料的品质不同,燃烧的条件不同,可以获得性能迥异的各种炭黑品种,粒径分布在8~300nm之间。
各种炭黑颗粒彼此之间靠范德华力相互吸引,以聚集体的形式存在,或聚集成团,或聚集成链状,或聚集成葡萄状,要把这些聚集体完全分散一般比较困难,需要较大的设备和能耗,或者需要经过比较烦琐的表面处理。
按照炭黑DBP值的不同,可以分为低结构和高结构。
在众多的炭黑品种之中,适宜于导电填充剂的只是其中一部分,它们必须具备一些基本特性,即粒径小,比表面积大且粗糙,结构度高,结晶度高,表面洁净(化合物少)等。
(2)高结构炭黑的结构和性能特征
高结构炭黑是具有较高DBP值的炭黑种类,一般大于170ml/100g,有较高的枝化度,通常聚集成链状或葡萄状,如图三,这样在链与链不能完全接触,在其中形成较多的空隙,有较高的“空洞”体积,在与聚合物充分混合浸润之后,就能够有效地发挥炭黑的导电功能。
图三高结构炭黑的聚集体状态
低结构炭黑则一般聚集成团状,与之相比,高结构炭黑具有与聚合物更灵活多样复合方式和更好的分散性,但需要较长的混合时间,半成品流动性能好,制品则具有较高的硬度和模量,但拉伸和撕裂强度偏低。
图四炭黑结构度与材料临界导电阈值的关系
作为导电填料,高结构炭黑更具备有较高的表面石墨化和低填充量。
较高的石墨化可以赋予制品更好的导电性能,而低的填充量可以使材料具有更好的成型加工性能。
图四是对三种不同结构度的炭黑在PC和HDPE中的临界导电阈值的考察结果,其中三种碳黑结构度顺序为E350G>E260G>E250G。
实验表明,炭黑的结构度越高,其临界导电阈值就越低。
(3)炭黑填充聚合物导电材料的应用
a).集成电路相关的领域的防静电、除静电需求。
炭黑填充型导电塑料的电阻值可在102-109Ω间调节,完全可以满足该领域的使用,比如电子元器件在周转、保管、搬运过程中使用的周转箱、托盘、支架、封装等。
b).医疗、煤矿、纺织等洁净、易爆环境导电塑料在这些场合用作电器设备的外壳或结构件。
c).高压电缆、通讯电缆领域用的导电塑料作半导电层。
这是为了缓和导体表面电位梯度,防止导体与半导体问的部分放电。
这类材料的体积电阻为100-104Ωcm。
d).面状发热体导电塑料还可以作为热源被利用。
这是利用在导电塑料上施加电压,电流通过后电阻产生焦尔热量的原理,这类材料的体积电阻为100-104Ωcm。
在国外,碳系填充型导电塑料已经形成为一个十分成熟的市场,较大的生产厂商有美国的卡伯特公司、原联碳公司,日本的东芝化学、东丽、东洋油墨制造等,都占有相当的市场份额。
在碳系导电复合材料中用量较大的是中、高压电缆的半导电层屏蔽料材料,国内的市场需求约为数千吨,其中高压电缆用料基本依靠进口。
国内碳系填充导电塑料业虽已形成产业化,但在品种与质量稳定性等方面与国外有较大差距。
在集成电路相关的导电塑料方面的工业化生产基本空白,目前大部分需要进口。
[4]
(4)炭黑填充聚合物导电材料导电性的影响因素
影响炭黑填充型导电材料的主要因素有聚合物、炭黑以及它们之间的相互作用,材料的加工方法对导电性能也有影响。
如图五所示,聚合物方面主要是聚合物的种类和形态,炭黑的影响主要在于种类,由于聚合物和炭黑的种类不同,两者之间的相互作用也不一样,分散性也就随之不同,在两种聚合物并用时的相分离也会给材料的导电性带来不同结果。
此外成型方法以及成型工艺参数等,也都会对材料的导电性造成很大的影响。
图五影响复合材料导电性的主要因素
(5)炭黑分散状态对导电性的影响
炭黑在聚合物中的分散状况对材料的导电性能有着举足轻重的影响。
如前所述,炭黑填充导电聚合物是依靠炭黑在聚合物中形成的导电网络来进行电的传导,而所用的高结构导电炭黑正是一种链状,分散过程中既要保证炭黑在聚合物基体中的均匀,又要保证这种链状构造不被破坏。
这种效果取决于炭黑与炭黑,炭黑与聚合物分子之间的相互作用的关系。
以Uff表示炭黑间的相互作用,以Ufp表示炭黑与聚合物间的相互作用,则:
当Uff>Ufp时,炭黑与聚合物分子的浸润性差,不能在聚合物基体内有效分散,炭黑容易自聚成团,阻碍聚合物内导电网络的形成与稳定,此时,复合材料导电性差。
当Uff 本研究将通过对炭黑的表面化学改性来解决这一问题,也即是使炭黑表面与聚合物基体有一定的相容性,也能保证炭黑与炭黑之间有一定的作用力,使炭黑颗粒链不会被破坏,确保导电网络的畅通。 (6)导电炭黑的表面处理方法及表征 首先,我们考虑在炭黑表面导入羧基和可以与羧基反应的基团,如-OH,-NH2,-NCO等以后,再把两种含有不同基团的炭黑反应,如图六所示,生成彼此以共价键相互连接的炭黑颗粒链,以炭黑颗粒之间分子链将炭黑颗粒链固定下来。 而且由于炭黑粒子表面导入了反应基团,则在用原位聚合法合成时这些基团可以与单体,如酸酐、醇、胺等反应,将这些颗粒链稳定下来并在聚合物中形成稳定的导电网络。 图六导电炭黑表面接枝处理示意图 除化学氧化处理之外,也将用等离子体或者放射线等方法对炭黑进行表面处理,再进行接枝聚合改性。 另外,也将用偶联剂等进行炭黑的表面改性。 在对表面改性后的导电粒子的表征上,本研究将采用以下方法进行 a).表面活性基团的测定 粒子表面氧化后的处理,主要是利用表面羧基的化学反应,因此,表面活性基的测定以对羧基的+测定为主。 采用滴定法测定。 b).导电粒子表面接枝化率测试 导电粒子经过小分子接枝以及进行原位聚合之后,聚合物分子会在导电粒子表面接枝。 接枝化率的的控制对导电粒子的分散以及复合材料的导电性能都有很大的影响。 实验将用溶剂清洗或索氏抽提器清除没有接枝的化合物,然后再用热重分析(TGA)测定其接枝化率。 c).表面改性导电粒子的电镜观测 导电粒子表面小分子接枝之后,将用电镜进行观测。 包括粒子大小尺寸变化、粒子间距的测定,以及粒子聚集态的变化状况等。 (7)聚合物类型与形态对炭黑分散的影响 较低的聚合物极性、表面张力以及平均偶极矩有利于炭黑在聚合物基体中的分散,降低炭黑的临界浓度含量。 聚合物的结晶和取向也会影响炭黑在其中的分散。 因为,炭黑粒子只存在于聚合物的非晶区,结晶使得炭黑的分布空间集中在非晶区内,排列紧密,更容易形成导电网络,提高材料的导电性。 而聚合物的取向也使得炭黑在聚合物基体中按照分子取向分布,增强材料的各向异性。 (8)加工工艺条件对炭黑分散及导电性的影响 a).混合工艺的影响 炭黑在与聚合物基体的混合过程中,要受到机械的挤压、剪切以及由此产生的热的作用,这些工艺条件控制的好坏会直接影响到炭黑链的是否完整,如果链被破坏,复合材料的导电性将会受到很大的影响。 一般提高混合温度,减小剪切作用,以及缩短混合时间等都可以避免炭黑的过度分散和结构破坏。 b).模压成型工艺的影响 模压成型工艺过程服从热力学规律,分子链受压力扩散,聚合物基体在模腔中受热熔融流动,基本上没有剪切力的作用,导电网络保全完好,容易在制品表面形成网络,表面电阻低。 c).注射成型工艺的影响 注射成型工艺是动力学控制过程,导电炭黑在机器料筒中受到螺杆的强烈剪切作用和热的作用,炭黑导电网络在这样的加工条件下,很容易被破坏,降低制品的导电性能。 因此注射成型工艺中,对螺杆转速和温度的控制对制品导电性尤为重要。 d).纤维成型工艺的影响 纤维在成型过程中的张力控制,纤维成颈过程中的温度、速度的控制以及拉伸过程中拉伸倍律的控制,因为这些工艺参数直接影响到纤维的结晶,包括结晶速度,晶区分布等,因此都会对导电炭黑在聚合物基体中分散造成影响,进而影响到材料的导电性能。 (9)炭黑在聚合物基体中的分散状态的表征 a).图像分析法 常用的方法有电子显微镜,SEM和TEM,以及光学显微镜。 原子力显微镜(AFM)和静电力显微镜(EFM)也是图像分析的常用仪器。 小角度X光散射仪(SAXM)等可以用以测定填充炭黑的粒径、表面积、聚集度、表面分行指数等。 SIMS用以炭黑/聚合物的相互作用。 b).流变学性能测试 c).导电性能测试 测定复合材料的体积电阻率、表面电阻率等。 在炭黑填充量一定的条件下,其结果取决于炭黑在聚合物基体中的分散状况。 (10)低临界浓度炭黑填充聚合物导电材料的研究 聚合物基体的特性在临界填料浓度中起很重要的作用,粘度小的聚合物基体通常显示低逾渗阈值点。 聚合物的化学性质也影响复合物的导电性,极性高和表面张力大的聚合物需要较高的炭黑量实现绝缘体到导电材料的转变,半结晶聚合物显示低逾渗阈值。 因为体系是不均匀的,炭黑分布在无定形区,结果,炭黑很小量就可以形成连续的导电链,炭黑的不均匀分布在其他几种非均相聚合物共混物中也被观察到。 在这些情况下,如果两相共连续和炭黑分布在最小相或相界面区域,绝缘-导电转变在较低量炭黑的情况下就可以完成。 从理论上看,形成双连续相的条件是 其中i和i分别是在同一加工温度下,组分i的体积分数和熔体粘度。 形成双连续相结构,可以使不同聚合物的性能产生协同作用。 基于双重逾渗效应,碳黑只要能够选择性地分布于某一连续相中或分布于两相的连续界面上就能够大幅度地降低临界浓度含量,在保证材料导电性的同时,大幅改善力学与加工性能。 图七炭黑填充三相导电聚合物体系 图七所示是两种不相容聚合物/炭黑三相体系,炭黑则主要分布在体系中极性较低的poly(ethylene-co-alkylacrylate)相和PS相中形成导电网络,减少了整个体系中填料的添加量,保证了材料的导电性能和加工性能。 图八导电炭黑在聚合物基体上的局部富集 此外,使炭黑在聚合物基体的特定链段发生作用,使之局部富集,利用发生微相分离后,相结构的连续性,也可以达到降低碳黑填充量的目的(图八)。 4.2其它碳材料填充的聚合物导电材料 a).气相生长碳纤维(VGCF)和碳纳米管(CNT) 除了炭黑以外,石墨、碳纳米管以及气相生长碳纤维(VGCF)等都是优良的导电填料。 由于纤维材料本身具有良好的导电性与机械性能,与炭黑材料相比,它依靠纤维自身来导电,纤维强度要远大于靠吸附构成的炭黑颗粒链的强度,因而认为它主要是分散问题。 在纤维填料中碳纳米管(CNT)和气相生长碳纤维(VGCF)是两种最具前途的导电填料,但CNT由于过高的价格难以进入市场,VGCF是具有极高长径比的纤维状填料,有优良的导电性和机械强度,但由于其纤维互相交错缠结难以分散使应用受到很大的限制,如图九SEM照片所示。 通过表面氧化、接枝等处理之后,可以大幅度地提高其在聚合物基体中的分散状态。 这样,在聚合物基体之中,可以以较低的添加量就可以获得较好的导电性能,也由于其自身良好的机械性能,可以很好地适应各种条件下的加工成型。 此外,它还可以赋予复合材料以良好的导热性和机械强度。 图九VGCF聚集体SEM照片 图十VGCF表面处理流程示意图 关于实验的初步方案如图十所示。 即用浓硫酸和浓硝酸进行氧化之后,一个方法是直接将其与单体进行原位聚合,另一个方法如同对炭黑处理一样,一部分继续导入-OH、-NH2,-NCO等基团,与表面羧基的VGCF或者反应后再与单体进行原位聚合,或者不反应,两者直接作为填料加入单体中进行原位聚合反应。 目前,VGCF已经进入了工业化的批量生产[5,6],价格下降已成趋势,同时它的电性能与CNT接近,是目前市场上最有竞争力的碳纳米纤维填料。 b).插层石墨 天然石墨来源广泛,具有很好的导电性,然而,为了获得导电良好的聚合物材料,石墨的填充量必须很大,结果导致材料力学性能劣化,石墨用量与力学性能的统一至今难以解决。 天然石墨在经过氧化和高温膨化处理之后,可以形成体积扩大数百倍的膨胀石墨。 膨胀炭黑作为近二十年来新出现的一种重要的无机非金属材料,广泛用于化工、冶金、机械、原子能等各行各业。 膨胀石墨是由大量厚度为30~80nm的微片组成,这些微片又是由更薄的薄片(1.0~5.0nm)组成,而且这些微片之间存在一定的间隙[7]。 据此,华侨大学利用超声波将膨胀石墨加工成纳米级厚度的薄片,使用通常用量的1/5-1/20,通过原位聚合法将其均匀地分散于苯乙烯中制成渗滤阈值低于1.0%的聚苯乙烯/石墨纳米复合材料[8],而直接使用膨胀石墨与苯乙烯通过原位聚合法也可以获得渗滤阈值低于2.5%的导电复合材料[9]。 随着石墨插层技术的发展与成熟,为石墨这一“古老”的导电填料这注入了新的活力。 如用五氟化合物插层石墨可以达到108S/m的高导电性,而金属氯化物、碱金属以及铋插层石墨可以在空气中稳定达到107S/m[10]。 通过膨胀石墨还可以制取剥离石墨(exfoliatedgraphite),这是一种有优良导电性的填料[9],可以用机械共混[11],静态熔融分散混合(staticmeltdispersionmixing)[12]以及原位剥离(insituexfoliation)[13]等方式与聚合物基体相复合。 为了获得稳定的导电网络,原位剥离方法是最有希望的分散方法。 原位剥离即是在合成过程中加入插层石墨,在高于插层石墨剥离起始温度下进行聚合反应,由于剥离速度要大于聚合反应速度,所以聚合完成后,被剥离的石墨片就可以充分地分散在聚合物之中。 使聚合物材料有高的导电性和良好的机械性能,并且减少石墨的添加量。 图十一插层石墨填充聚合物导电材料制备的原位剥离法 4.3导电粒子表面改性的测试和表征 (1)表面活性基团的测定 粒子表面氧化后的处理,主要是利用表面羧基的化学反应,因此,表面活性基的测定以对羧基的测定为主。 采用滴定法测定。 (2)导电粒子表面接枝化率测试 导电粒子经过小分子接枝以及进行原位聚合之后,聚合物分子会在导电粒子表面接枝。 接枝化率的的控制对导电粒子的分散以及复合材料的导电性能都有很大的影响。 实验将用溶剂清洗或索氏抽提器清除没有接枝的化合物,然后再用热重分析(TGA)测定其接枝化率。 (3)表面改性导电粒子的电镜观测 导电粒子表面小分子接枝之后,将用电镜进行观测。 包括粒子大小尺寸变化、粒子间距的测定,以及粒子聚集态的变化状况等。 4.4炭黑填充聚合物导电材料的应用 (1)聚合物基PTC(PositiveTemperatureCoefficient)材料 聚合物基PTC材料即是具有正温度系数的导电高分子材料。 它的工作原理如图十二所示。 图十二PTC材料工作原理示意图 导电粒子填充导电聚合物处于达到聚合物基体熔点的温度条件下,聚合物基体的结晶相熔融,分子链活动加剧,填料的有效填充量降低,导电网络发生了改变,导致了整个体系的电阻的升高。 PTC材料通常用来制造电路保护器件,恒温电缆及自限温加热装置等。 (2)化学传感器 图十三化学传感器工作原理示意图 这是基于导电粒子填充导电聚合物的蒸气应答性之上的一种应用。 如图十三所示,当材料处于聚合物基体的良溶剂的蒸气中时,会吸附蒸气分子使基体膨胀甚至部分溶解等现象,破坏了材料的导电网络,使得电阻急剧上升。 通过检测材料电阻值的变化,可以检测环境中某一类型化学溶剂的存在及其浓度。 五.主要研究目标 5.1碳黑导电纤维的研制 根据目前国产导电纤维的研究和开发现状,针对制约其质量与水平提高的关键因素进行研究;目前主要以通过碳黑的表面化学改性方法,控制碳黑在基体中的分散程度,并努力降低碳黑的添加量,改善填充体系的加工性能;在此基础上,通过对纺丝工艺参数的研究,寻求兼顾纤维导电性与力学性能的工艺条件; 研制聚酯基导电纤维,针对碳黑易引起聚酯的分子量降解问题,提出解决方案。 5.2石墨/聚合物导电材料的研究 由于石墨本身具有比碳黑更优的导电性、导电结构稳定性和一定的导热性能,加之纳米插层制备复合材料技术的逐步完善,主要通过对不同插层剂、不同插层方法的研究,制备石墨/聚酯导电复合材料。 不仅作普通导电材料,本研究也将进行石墨/聚酯复合材料的制备导电纤维方面的探索。 5.3多嵌段共聚物在导电纤维领域的应用 主要研究热塑性聚氨酯和聚醚酯的化学组成、形态变化对材料导电性的影响,为高弹性导电纤维的研制做好积累。 六主要研究内容与方法 6.1碳黑的表面处理 主要以表面氧化、化学接枝、偶联剂处理为主,研究处理方法对碳黑结构度、与基体聚合物相容性的关系; 碳黑在拉伸过程中,特别是成颈过程中的形变的机理 6.2研究碳黑/聚酯的相互作用及降解抑制方法 研究不同表面处理碳黑与聚酯的相互作用与降解动力学,力图通过适当的表面处理与抗氧化剂相结合的方法,抑制分子量的降低; 纳米材料/聚酯/碳黑三元体系的采用,利用纳米材料的增强作用,弥补由于分子量下降导致的材料力学性能的变劣;同时考察纳米材料对复合体系导电性的影响; 6.3插层法制备石墨/聚合物复合材料的研究 石墨的剥离,了解剥离前后材料导电性的变化程度; 不同氧化剂、插层剂对原位插层聚合反应的影响;控制剥离后石墨片层的尺寸;采用双螺杆挤出制备石墨/聚合物导电复合材料; 七主要考核指标 ●形成聚酯、聚酰胺导电纤维的生产技术,纤维的主要性能指标如下: 表面电阻107-108Ω,强度>2.4cN/dtex; ●拥有针对不同聚合物的碳黑表面处理技术; ●与浙江企业合作进行导电纤维产业化运作; ●多嵌段共聚物/碳黑导电纤维生产技术的探索; ●石墨/碳黑导电材料的技术开发; ●新型碳材料的解离与分散技术。 八研究工作所需要的主要设备 为了能把实验工作开展起来,目前还需要如下的设备: 低剪切双螺杆挤出机,毛细管流变仪或螺杆式流变仪,高速搅拌机,熔融指数仪,高阻仪,表面电阻仪,高速离心机,真空干燥箱,超声波清洗仪等 参考文献
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