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聚合物基导电复合材料的电性能不仅与材料的化学组成和结构相关，在很大程度上还取决与材料加工制备以及应用过程中外场刺激对其聚集态结构的影响。本论文选择炭黑（CB）填充高密度聚乙烯（HDPE）为主要研究对象，以动态流变方法为主要研究手段，通过对填充类导电复合材料动态粘弹行为的系统研究，建立复合材料电性能与粘弹特征间的关联，探索温度外场下复合体系聚集态结构形成与演化的微观机制。 1．利用小应变、低ω条件下动态流变方法对材料形态结构变化的敏感响应，研究了HDPE熔体在200℃的动态流变行为，并比较了空气、氮气以及加入抗氧剂B215下体系动态粘弹行为的差异。发现在空气环境中，HDPE在低ω区域出现特征粘弹行为。随着测试前热处理时间的延长，动态储能模量（G’）明显增加，在低ω区域logG’-logω关系呈现平台特征。同时损耗角正切（tanδ）降低并呈现极大值。在氮气环境中，上述特征粘弹行为存在但不明显；加入抗氧剂时完全消失。这些现象归因于HDPE的受热氧化。抽提实验中凝胶物质的存在证明了这一判断。采用动态时间扫描的方法对200℃空气气氛中HDPE模量变化进行实时检测，发现HDPE的氧化交联存在与一般的自由基聚合相类似的诱导、自加速和增长三个阶段。 2．研究了填充类导电复合材料的动态粘弹行为。结果表明，复合体系各动态粘弹函数具有强烈的对填料含量的依赖性，表现为存在3个粘弹渗流阈值，φG、φr、φδ（其中，φG定义为低频区域出现模量平台的填料浓度；φr定义为相对模量G’c／G’p出现临界值时的填料浓度；φδ定义为动态频率谱上tanδ～ω关系曲线出现峰值时的填料浓度）。将电渗流行为与粘弹渗流行为关联，发现在数值上φG与电渗流阈值的上限φ2近似，体现了复合体系内部完善的网络结构的形成；φr和φδ与电渗流阈值的上限φ1近似，与复合体系内部网络结构的开始形成相联系。对电渗流与粘弹渗流普适性的研究发现，对于CB、石墨（GP）填充的导电复合体系，可以建立两者之间的联系；而对于短碳纤维（SCF）填充体系而言，该方法不适用。对描述中、低浓度悬浮体系流变行为的Kerner-Nielsen方程进行了修正，用变量K替代常量A，建立了粘弹渗流与电渗流之间的半定量关系。借助系数K晰江大学博士学位份文摘要随填料含量的变化研究渗流行为的发生。我们发现，系数K随填料含量的变化也具有临界现象特征。由于K值的大小与体系内部凝聚结构的尺寸有关，系数K在渗流闽值附近的突变揭示了网络结构的形成与发展。 3.以描述中、低浓度悬浮体系流变行为的材口oney方程为基础，对不同填料含量复合体系的熔体粘弹行为进行了数值模拟，提出了在给定温度、应变、频率下通过引入团聚、有效体积修正来获得与实验近似的G’的方法。认为在高填充量下，填料对复合体系低频区域宏观粘弹行为的影响是通过有效体积卿来实现的。对于Gp用DPE复合体系，用经验的有效体积分数卿代替填料的真实体积分数沪的方法对材口口ney方程进行了修正;对于CB舰DPE、CB/聚苯乙烯（PS）复合体系，基于CB聚集结构对Mooney方程进行了修正，并进一步引入经验的有效体积分数卿，可以得到与实验值相吻合的计算结果。 4.对填充类导电复合材料的动态粘弹函数进行了实时测定，发现CB/HDPE、CB用S体系熔体模量随时间增大的特殊现象，认为这是熔体热处理过程中填料的有效体积分数衡逐渐增大的结果。化学接枝和辐照交联可以减缓甚至消除上述现象。经不同时间热处理的CB沮DPE的动态频率扫描结果显示，随熔融热处理时间的延长，复合体系G’对毋依赖性减弱，表明了体系内部网络结构的不断完善。建立了针对CB填充体系的凝聚结构演化模型，可解释体系G’的增加和负温度系数（N TC）现象的出现均是CB团聚体在熔融的基体中扩散的结果。同时，由于这种扩散对导电网络的修复作用，在一定程度上削弱了熔融与结晶过程对导电网络的不可逆破坏。