纳米碳形貌对纳米碳/聚乙烯导电复合材料性能的影响

作者：彭勃; 夏帆; 刘日杰; 朱爱萍^*

来源：复合材料学报, 2018, 35(09): 2379-2386.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20180209.008

• 碳纳米管
• 石墨烯纳米片
• 力学性能
• 导电
• 流变

分别以纺锤形碳酸钙表面改性的二维片状石墨烯微片(CGM)和多壁碳纳米管(MWCNTs)作为导电剂填充改性聚乙烯(PE)制备导电复合材料。重点研究了二维或一维纳米碳/PE复合材料形成导电网络时力学与电学性能。CGM/PE或MWCNTs/PE复合材料达到抗静电要求时CGM的质量分数为8wt%,而MWCNTs的质量分数为1wt%。填充8wt%CGM的复合材料表现出优异的综合性能,而填充0.5wt%MWCNTs的复合材料综合力学性能达到最大值还未能达到抗静电要求,达到抗静电要求时MWCNTs/PE复合材料的综合力学性能出现下降趋势。通过形貌及流变学分析了复合材料不同的力学与电学性能的微观作用因素。CGM/PE复合材料流变渗流阈值与导电渗流阈值存在比较好的相关性,MWCNTs/PE复合材料达到流变渗流阈值还不能形成导电网络。结果表明,与二维CGM相比,一维MWCNTs不易均匀分散于聚合物基体中,并降低MWCNTs/PE复合材料的力学性能。

• 单位
  化学化工学院; 扬州大学