PVC基木塑复合材料抗静电及力学性能研究

来源 :东北林业大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:hghlyf
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PVC基木塑复合材料主要是由两种绝缘性优异的PVC树脂和木质纤维材料组成,当作为建筑和装饰材料使用时易产生静电,尤其是当应用在实验室、手术室、电子元件制作车间、计算机机房、数据处理中心等领域时,对其进行抗静电处理尤为重要。因此,本文对PVC基木塑复合材料进行了抗静电处理,主要研究了抗静电剂、导电炭黑及硅烷改性导电炭黑对复合材料的抗静电性能、蠕变性能和力学性能的影响。抗静电性能研究表明,本实验所采用的阴离子型抗静电剂、导电炭黑和用硅烷进行处理改性后的导电炭黑均可以使PVC基木塑复合材料的表面电阻率和体积电阻率降低到109Ω、109Ω·m以下,在不同程度上赋予了材料良好的抗静电性能。在添加量为20份时,阴离子型抗静电剂可以使PVC基木塑复合材料的表面及体积电阻率由大于1016Ω及1015Ω-.cm分别下降至7.59×105Ω、7.24×106Ω·cm;而导电炭黑及改性后的导电炭黑可以使材料的电阻率下降到5.93×107Ω、1.62×106Ω.cm和5.90x107Ω、1.60x106Ω-cm。主要成分为十二烷基磺酸钠的阴离子型抗静电剂SAS-93,其导电机理为分子中的长碳链在PVC树脂中迁移,分子中的磺酸钠基团则在电离后产生离子作为导电介质,消除材料的静电荷,从而降低了复合材料的电阻率。导电炭黑和改性导电炭黑的PVC基木塑复合材料在添加14份导电填料时出现“渗滤阈值”现象;当炭黑在聚合物基体中实现均匀连续分布,且相邻导电炭黑粒子间达到一定距离时,PVC基木塑复合材料表现出良好的抗静电性能。力学性能分析表明,阴离子型抗静电剂SAS-93的添加对PVC基木塑复合材料的力学强度具有一定的不利影响,而经过硅烷改性处理后的导电炭黑增强了复合材料的弯曲强度,且能保持较好的冲击韧性。蠕变性能分析表明,阴离子型抗静电剂SAS-93的添加加剧了材料的形变,不利于抑制蠕变,而导电炭黑和改性后的炭黑都可以有效的抑制材料的蠕变变形。
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