MWCNT分布对POE/PA12复合材料性能影响

发布时间：2021-11-02 11:25

　　采用不同共混顺序制备了两种乙烯–辛烯共聚物（POE）/聚酰胺12 （PA12）/多壁碳纳米管（MWCNT）复合材料,考察了MWCNT含量及分布对POE/PA12复合材料力学性能、电学性能及流变特性的影响。结果表明,MWCNT先与POE共混的复合材料（ENTx）拉伸强度和撕裂强度均比先与PA12共混的复合材料（ANTx）高。ENTx和ANTx复合材料的导电逾渗值分别为体积分数0.29%和0.56%。两种复合材料储能模量曲线均在低频区呈现明显的"第二平台",表现出凝胶化现象,凝胶点对应MWCNT体积分数分别为1.9%和2.1%。MWCNT易于分散在PA12相,ENTx中的MWCNT会从POE相向PA12迁移,最终分布在PA12相、POE相以及两相界面处,而ANTx中的MWCNT不会发生迁移,主要分布在PA12相中。 

【文章来源】：工程塑料应用. 2020,48(03)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

ANT0.55和ENT0.55复合材料断面SEM照片

图1为ENTx和ANTx复合材料的拉伸强度和撕裂强度随MWCNT含量的变化曲线。可见,ENTx的拉伸强度和撕裂强度均比ANTx大,表明共混顺序对POE/PA12/MWCNT复合材料的力学性能影响较大。由界面张力的计算结果可知,MWCNT与PA12的亲和力较强,ENTx中先与POE共混的MWCNT可向PA12相迁移,分布于POE和PA12的相界面区,显著提高两相的界面粘结力,因此ENTx复合材料的力学性能有明显提高。两种复合材料的拉伸和撕裂强度均随MWCNT含量的增加呈现先增大后减小再增大的趋势。当MWCNT体积分数为0.55%时,复合材料的拉伸和撕裂强度有明显降低,这是因为MWCNT团聚减弱了其增容和增强作用,在一定程度上降低了两相的界面粘结力。当MWCNT含量继续增大时,MWCNT易与POE和PA12通过缠结形成物理网络,从而使得复合材料力学强度逐渐提高。2.3 电学性能

图2为ENTx和ANTx两种复合材料体积电阻率随MWCNT含量变化的关系曲线。由图2a可知,随MWCNT含量增加,复合材料的体积电阻率明显降低,当MWCNT体积分数增加到0.7%时,体积电阻率降低了5个数量级,出现了明显的导电逾渗现象。ANTx的体积电阻率变化趋势与ENTx类似。根据导电逾渗理论[13–14],含有导电填料的复合材料体积电阻率遵循如下幂律关系。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3471890