石墨烯片径对聚丙烯基复合材料性能的影响

发布时间：2021-01-03 07:20

　　将聚丙烯（PP）与4种不同片径的石墨烯微片（GNP）用双螺杆挤出机进行熔融共混制备PP/GNP纳米复合材料,研究不同片径GNP在PP基体中的微观形态以及对复合材料导电和导热性能的影响。结果表明:在GNP添加量同为12%的情况下,随着GNP片径的增大,纳米填料的分散性逐渐变差,团聚现象愈发严重;当填料片径为40μm时,对应的复合材料导电导热性能最好。 

【文章来源】：塑料. 2016年06期 北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

含量12%的四种不同GNP片径PP/GNP纳米复合

灯丝电压为40kV，电流为30mA，扫描速度为8°/min。样品尺寸为15mm×15mm×1mm。电导率测试采用ZC-90系列高绝缘电阻测量仪(ZC-90，测量范围105～2×1013Ω，上海太欧电子有限公司)和数字式四探针测试仪(SZT-2C，电阻率测量范围10－5～105Ω·cm，苏州同创电子有限公司)，测量电压为100V。样品用压片机成型为Φ78mm，厚度小于2.8mm的圆片。热导率用热常数分析仪(TPS500S，瑞典HotDiskAB)进行测试，探头7577型，半径为2.001mm。样品规格为Φ20mm，厚度为(4.0±0.5)mm。2结果与讨论2.1微观形态分析图1为PP/GNP3、PP/GNP8、PP/GNP40、PP/GNP100纳米复合材料断面FESEM图，由图1可知，片径越大的GNP越容易发生团聚。由图1(a)、(b)可知，片径为3μm的活化GNP3在PP基体中的分散性及其与聚合物之间的界面结合，要远好过于片径为8μm的GNP8。这是因为活化GNP3拥有更小的片径，同时嫁接了含氧官能团羟基和羧基，从而使2种材料之间的相容性得到提高［5］，因此使得活化GNP3相比于GNP8更难发生团聚。但是分散良好的活化GNP3以及呈现大块堆叠的GNP8，由于它们片径较小，GNP片与片之间都未能够通过彼此接触在PP基体中形成导电通道。然而，从图1(c)、(d)中分别可以观察到，片径40μm以及100μm的GNP都发生了团聚，GNP及其团聚体彼此之间相互连接，在PP基体中形成导电通道［6］。同时观察到GNP40不像片径GNP100那样出现浓密堆积形貌，这意味着GNP100在PP基体中未能得到充分的利用［7］。后续的导电性能测试能验证以上观点。2.2X射线衍射测试结果分析对以上4种GNP片径的PP/GNP纳米复合材料进行X射(a)PP/GNP3;(b)PP/GNP8;(c)PP/GNP40;(d)PP/GNP100。图1含量12%的四种不同GNP片径PP/GNP纳米复合材料断面的FESEM图?

【参考文献】：
期刊论文
[1]HFC对水发泡硬质聚氨酯泡沫塑料性能的影响[J]. 温中印,卞雷雷,何明,李本刚,罗振扬.  塑料. 2015(06)
[2]钛铬棕在聚丙烯阻燃色母粒中的应用[J]. 刘维松,乔辉,丁筠,李艳东.  塑料. 2015(02)
[3]石墨烯技术及产业发展现状[J]. 张芳,史冬梅,暴宁钟,任文才.  全球科技经济瞭望. 2014(05)
[4]聚丙烯/石墨烯复合材料的制备及性能研究进展[J]. 杨俊龙,黄亚江,李光宪.  中国塑料. 2013(01)

博士论文
[1]氧化石墨烯/环氧树脂复合材料的界面改性与性能研究[D]. 李拯.哈尔滨工业大学 2013



本文编号：2954562