納米石墨薄片—聚吡咯導(dǎo)電復(fù)合材料的成型性研究.pdf

1、聚合物基導(dǎo)電復(fù)合材料具有質(zhì)輕、導(dǎo)電性能優(yōu)良和制造工藝簡(jiǎn)單以及較低的成本而備受學(xué)術(shù)界的關(guān)注,并已在抗靜電、生物傳感、波吸收等方面獲得了廣泛的應(yīng)用。聚吡咯作為一種具有良好導(dǎo)電性高分子材料,己被應(yīng)用到許多領(lǐng)域,為了更好的發(fā)揮聚吡咯的作用,在聚吡咯中引入無機(jī)粒子形成復(fù)合材料。這些復(fù)合材料的性能不僅是有機(jī)、無機(jī)性能的簡(jiǎn)單加和,而且常表現(xiàn)出許多其他優(yōu)良的性質(zhì),擴(kuò)大了聚吡咯的進(jìn)一步應(yīng)用。本論文研究用單體原位聚合插層法制備的納米石墨薄片/聚吡咯復(fù)合材料

2、不僅能使聚吡咯均勻的包覆在納米石墨薄片上,并且使聚吡咯顆粒接觸更加緊密提高其導(dǎo)電性能。但是由于聚苯胺、聚吡咯這類的導(dǎo)電高分子聚合物不溶不熔性使得這些聚合物及其復(fù)合物大多都是粉末,成型性很差,限制了他的實(shí)用性。因此,當(dāng)前的發(fā)展就是如何使得這些復(fù)合物通過簡(jiǎn)單的工藝成型并能可以投入生產(chǎn)生活中成為能解決實(shí)際問題的電子器件。介于當(dāng)前問題,本論文主要研究納米石墨納米薄片-聚吡咯復(fù)合材料成型,并且在成型后能夠保持化學(xué)穩(wěn)定性和一定的導(dǎo)電性能。這些聚合物

3、的成型可以從改進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)如對(duì)聚苯胺、聚吡咯改性上使之直接成型,也可以通過在較小影響復(fù)合物導(dǎo)電性能的前提下尋找一種成型性能較好的中介材料來輔助成型。后一種方法制備工藝相對(duì)于前面兩種簡(jiǎn)單,性能優(yōu)異。本論文所做的工作就是研究樹脂作為力學(xué)有機(jī)相對(duì)納米石墨薄片-聚吡咯導(dǎo)電復(fù)合材料的成型性研究。實(shí)驗(yàn)分為三個(gè)部分:
　　第一,用環(huán)氧樹脂最為力學(xué)的有機(jī)連續(xù)相,對(duì)納米石墨薄片-聚吡咯成型。采用超聲、研磨方法制備納米石墨薄片-聚吡咯/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料

4、。用掃描電子顯微鏡(SEM)分析、傅立葉紅外光譜(FT-IR)分析、熱重(TG)分析、四探針測(cè)試方法和彎曲強(qiáng)度測(cè)試復(fù)合材料性能進(jìn)行了表征。研究發(fā)現(xiàn),納米石墨薄片-聚吡咯均勻的分散在環(huán)氧樹脂基體當(dāng)中。此復(fù)合物具有良好的機(jī)械加工性能同時(shí)還保持一定的導(dǎo)電性能。
　　第二,為了探討更加合適的成型條件,著重研究了固化劑在本實(shí)驗(yàn)中的作用。研究固化劑種類、用量、固化時(shí)間、固化溫度等對(duì)材料導(dǎo)電性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)固化劑的種類,用量和固化時(shí)間都對(duì)材

5、料的導(dǎo)電性能有極大地影響。胺類固化劑對(duì)復(fù)合物影響最大,相同配比之下,適用胺類固化劑導(dǎo)致復(fù)合物沒有導(dǎo)電性能,而使用酸酐類固化劑仍會(huì)保持一定的導(dǎo)電性能。
　　第三,為了擴(kuò)展材料的應(yīng)用性能,用超聲、研磨分散和提拉成膜方法制備納米石墨薄片-聚吡咯/甲基丙烯酸甲酯-環(huán)氧樹脂導(dǎo)電薄膜。用掃描電子顯微鏡(SEM)分析、傅立葉紅外光譜(FT-IR)分析、熱重(TG)分析、四探針測(cè)試方法復(fù)合材料性能進(jìn)行了表征。研究表明使用聚甲基丙烯酸甲酯作為成型基