论文部分内容阅读
课题以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为研究对象,以多壁碳纳米管(MWNT)和导电碳黑(CB)为导电组分,对PET进行导电功能改性研究。用原位聚合法制备PET/MWNT、PET/MWNT/CB导电复合材料,以熔融共混法制备PET/MWNT、PET/PA6/MWNT导电复合材料。借助表面电阻测试、场发射扫描电镜(FESEM)、差示扫描量热仪(DSC)、热重分析(TG)、透射电镜(TEM)和万能拉伸机等手段对复合材料进行了结构表征和性能测试。结果表明:原位聚合能使MWNT较均匀地分散在PET基体中。复合材料的导电性能随MWNT含量增加而提高。MWNT的加入对PET有很好的诱导结晶作用。在MWNT含量为0.2wt%时,复合材料的结晶性能、力学性能和热稳定性最好。CB与MWNT在PET中能形成"共支撑"网络结构和复合导电通路,产生协同导电效应。当二者总含量在0.5 wt%时,复合材料的表面电阻为1011Ω。CB和MWNT的加入对PET有明显的诱导结晶作用,但CB诱导结晶的能力低于MWNT。通过单因素分析和逐步筛选的方法,确定熔融共混的最优工艺条件为:共混温度275℃,共混时间14min,螺杆转速为150rpm。在不改变MWNT含量的情况下,通过条件的改变可以将复合材料的导电性提高2-3个数量级。PET/PA6复合材料中,随二者共混比例的变化,相形态发生"海岛"结构-"共连续"结构-"海岛"结构的变化。加入MWNT后,MWNT在两相体系及两相界面之间均存在。随着MWNT含量增加,PET/PA6/MWNT复合材料的导电性能增加。PET与PA6的结晶性相互影响,加入MWNT能够诱导PET与PA6结晶,加快其结晶速度。