納米石墨片的分散及其導電膜的制備研究.pdf

1、納米石墨片不僅具有優(yōu)良的導電、導熱性能，價格低廉、易生產，而且由于其獨特的二維納米結構，具有作為高分子復合材料中導電填料的獨特優(yōu)勢。本文以氯醋樹脂為基體，通過氧化石墨法和膨脹石墨法制備出納米石墨片復合導電膜；考察不同制備和分散工藝對高分子復合材料的微觀結構以及導電性能的影響。在此基礎上，以不同幾何形狀的碳為填料制備導電膜，考察導電填料的幾何形狀及協同作用對復合材料導電性能的影響，研究材料的微觀結構與導電性能之間的關系，為優(yōu)化工藝制備具有

2、優(yōu)良性能的復合導電膜提供理論指導。
　　 本文首次采用氧化石墨原位還原萃取工藝制備納米石墨片/氯醋樹脂復合導電膜，由于氧化石墨還原萃取工藝同時利用了氧化石墨的親水性和納米石墨片的憎水性，在水油兩相進行納米石墨片的制備和分散，使氧化石墨被還原的同時，能及時萃取并分散在有機相中，顯著地抑制了納米石墨片的聚集。因此制備的納米石墨片不僅片層薄(～5 nm)、徑厚比大，而且實現了在基體中的均勻分散。而這種薄的納米石墨片在樹脂中的均勻分散的

3、結構則賦予這種復合膜優(yōu)良的導電性能。當導電填料的體積含量小于1.5％時，其電導率比膨脹石墨超聲法制備的復合膜高3～5個數量級。
　　 在此基礎上，本文還研究了導電碳材料的幾何形狀對復合材料導電性能的影響。其中一維的碳納米管在基體容易連接成網絡，所制得的復合膜導電性能最佳，二維的納米石墨片次之，零維的炭黑由于在基體中顆粒與顆粒間不易接觸，制備出的復合膜導電性能最差。將兩種不同幾何形狀的碳材料共同作為導電填料時，填料之間可以發(fā)揮出良