导电硅橡胶泡沫材料的制备与性能研究

发布时间：2021-03-04 11:15

　　在硅橡胶基体中添加碳系导电填料（CB、CNT）,利用超临界CO₂发泡技术,制备了CB/硅橡胶、CNT/硅橡胶以及CB/CNT/硅橡胶复合导电泡沫材料,研究了混料胶料的流变行为以及发泡前后复合材料电导率、电磁屏蔽效能的变化规律。结果表明,CB与CNT均会阻碍硅橡胶复合材料的初始交联,导电填料含量越多交联越迟缓。CB/CNT/硅橡胶复配体系中更容易形成导电通路,当CB/CNT（1∶1）总含量为8%（质量分数）时,硅橡胶复合材料的电导率可达10^-5 S/cm,其电磁屏蔽效能（EI）为14～26 dB。发泡后,硅橡胶复合材料的电导率及EI值均有所下降。 

【文章来源】：功能材料. 2020,51(03)北大核心

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

不同含量碳系填料在硅橡胶中的SEM图

填料在聚合物基质中的分散和分布会影响材料的发泡进程和性能。图1表明CB、CNT均匀地分散在基体中,没有明显的团聚。图2展示了CB、CNT粉末与纯硅橡胶以及其复合材料的XRD衍射图谱。由图可知,共混之后,复合材料中CB、CNT的特征峰消失,其图谱与纯硅橡胶基本一致,进一步表明填料在基体中分散均匀。图3 不同填料含量的复合材料硫化曲线

图2 填料与硅橡胶复合材料XRD衍射图谱CB、CNT含量对硅橡胶复合材料流变性能的影响如图3所示。可以看出,硅橡胶复合材料的硫化曲线先迅速升高随后逐渐趋于平缓。在同种填料的复合材料体系中,储能模量(G′)和粘度(η*)都随着填料含量的增加而增加。这是因为填料在基体中均匀分散时,随着含量的增加,硅橡胶基体与填料间的结合点逐渐增加,形成了更强的交联网络;此外,两者之间的摩擦阻力也逐渐增大,限制了硅橡胶分子链的运动,从而提高补强效果。在含有CNT的体系中,由于CNT的准一维结构以及极大的长径比,硅橡胶分子链能够缠绕住CNT形成弯曲结构[13],这种现象可以显著提高硅橡胶链和CNT之间的相互作用。

【参考文献】：
期刊论文
[1]多壁碳纳米管对微孔硅橡胶泡沫泡孔形貌及介电性能的影响[J]. 贾亚兰,向斌,罗芳,刘涛,罗世凯.  功能材料. 2019(02)
[2]聚合物基导电复合材料几种导电理论的评述[J]. 卢金荣,吴大军,陈国华.  塑料. 2004(05)
[3]硅橡胶阻尼材料的研究进展[J]. 王雁冰,黄志雄,张联盟.  材料导报. 2004(10)



本文编号：3063116