低渗滤值石墨导电塑料研究进展

摘要

高分子材料在通常条件下是绝缘材料(p＞101 2 Ω·cm).但把一些导电的粒子加到高分子材料中进行共混后,就能得到一种具备导电特性的复合材料.这种复合材料被用于抗静电材料、电磁屏蔽材料、导电薄膜、导电涂料、PTC材料等领域中.而制备具有低渗滤特性的导电复合材料是人们关注的焦点之一.本文对此进行了有益的探索.与聚合物共混的填料有许多种:金属粉末,炭黑,石墨,碳纤维等.这种复合材料有一种显著的特点,那就是它们存在着一个渗滤阈值,当填料的浓度超过此值时,会实现由绝缘体到导体的转变.电导率骤然升高几个数量级.本文作者采用膨胀石墨作为填料、以苯乙烯和尼龙-6为原料,进行原位聚合得到新型的导电复合材料,渗滤阈值低于1.0vol％.并考察了膨胀石墨的浓度对复合材料电导率、复合材料的形貌、力学性能和动态力学性能的影响.聚苯乙烯和尼龙-6分别是非极性和极性材料,非晶性和结品性材料,因而具有代表性,将两者进行了比较研究.并探讨了这种低渗滤值导电复合材料的导电机理.