復(fù)合導(dǎo)電膠粉的制備及性能研究.pdf

1、橡膠工業(yè)和汽車工業(yè)的迅速發(fā)展帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的大幅增長(zhǎng)，然而，由于汽車輪胎的消耗和磨損也產(chǎn)生了很多的廢舊輪胎。廢舊輪胎的堆積不僅浪費(fèi)了大量的橡膠資源，而且還易引發(fā)火災(zāi)、滋生蚊蟲、傳播疾病，為生態(tài)環(huán)境和人們的健康帶來嚴(yán)重的危害和影響。因此，必須為廢舊輪胎尋找一條安全、大量消化的途徑。然而，廢舊輪胎膠粉為疏水性高分子材料，用它制備復(fù)合材料時(shí)，首先要解決其分散性問題。本文首先以硅烷偶聯(lián)劑對(duì)廢舊輪胎膠粉進(jìn)行改性，來改善其親水性以及其與導(dǎo)電高分子的相容

2、性能，然后通過原位聚合法制備膠粉/聚苯胺導(dǎo)電材料（以下簡(jiǎn)稱導(dǎo)電膠粉），并對(duì)其性能進(jìn)行了表征，確定了制備的最佳工藝條件。再以此復(fù)合導(dǎo)電膠粉為導(dǎo)電填料，以環(huán)氧樹脂為基體，聚酰胺 A651為固化劑，再加以稀釋劑乙酸乙酯，通過共混法制備了環(huán)氧樹脂基復(fù)合導(dǎo)電膠粉涂料，研究了導(dǎo)電膠粉摻量和導(dǎo)電膠粉的粒徑大小對(duì)環(huán)氧樹脂基導(dǎo)電膠粉涂料的電磁屏蔽性能和力學(xué)性能的影響。具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　在硅烷偶聯(lián)劑 KH-560對(duì)廢舊輪胎膠粉的改性過程中，由其

3、在膠粉上的接枝率的計(jì)算結(jié)果可知，硅烷偶聯(lián)劑的最佳用量為每克廢舊輪胎膠粉添加1.5 mL的KH-560。改性后膠粉表面接枝了大量的親水性基團(tuán)，其平均潤(rùn)濕接觸角由改性前的132°減小到34°，親水性能得到大大增強(qiáng)。通過原位聚合法成功地制備了導(dǎo)電膠粉，由正交試驗(yàn)分析了過硫酸銨與苯胺摩爾比、鹽酸濃度、反應(yīng)溫度及反應(yīng)時(shí)間對(duì)復(fù)合導(dǎo)電膠粉電導(dǎo)率的影響，得到了制備導(dǎo)電膠粉的最佳工藝條件：過硫酸銨與苯胺摩爾比為1:1，鹽酸濃度為1.0 mol/L，反應(yīng)溫

4、度為10 oC，反應(yīng)時(shí)間為10 h。在此條件下制備的導(dǎo)電膠粉的電導(dǎo)率達(dá)4.79 S/cm。
　　通過對(duì)導(dǎo)電膠粉摻量對(duì)環(huán)氧樹脂基導(dǎo)電涂層性能的影響的研究，可知：涂層電導(dǎo)率和屏蔽效能隨著導(dǎo)電膠粉摻量的增加先變大后減小，當(dāng)導(dǎo)電膠粉摻量在40％時(shí)，涂層電導(dǎo)率出現(xiàn)最高點(diǎn)，此時(shí)涂層電導(dǎo)率3.59 S/cm；涂層內(nèi)部形成了滲流導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，相比其他摻量的涂層屏蔽效能有較大幅度提高，且在450 MHz時(shí)達(dá)到24.9 dB；當(dāng)導(dǎo)電膠粉摻量在0～40%時(shí)

5、，涂層對(duì)基材附著力強(qiáng)度基本上無變化，保持在1級(jí)，其抗沖擊強(qiáng)度亦基本不變，但其拉伸強(qiáng)度降低，繼續(xù)增大導(dǎo)電膠粉摻量至50%，涂層附著力下降至2級(jí)，抗沖擊強(qiáng)度也稍有下降，拉伸強(qiáng)度下降幅度變大。
　　通過對(duì)導(dǎo)電膠粉粒徑大小對(duì)環(huán)氧樹脂基導(dǎo)電涂層性能的影響，可知：隨著導(dǎo)電膠粉粒徑的變小，涂層電導(dǎo)率和屏蔽效能表現(xiàn)出先變大后變小的趨勢(shì)。當(dāng)導(dǎo)電膠粉的粒徑為200目時(shí)，涂層電導(dǎo)率最大，此時(shí)涂層電導(dǎo)率3.52 S/cm；涂層屏蔽效能也最佳，且在450