橡胶分子链接枝对导电炭黑/天然橡胶复合材料电磁性能的影响

发布时间：2024-04-22 01:17

　　采用乳液法制备了聚甲基丙烯酸甲酯接枝改性的天然橡胶(MNR),并通过机械共混法制备了其与导电炭黑(CCB)的复合材料,研究了橡胶分子链接枝改性对复合材料微观结构和电磁性能的影响。研究结果表明,与天然橡胶(NR)相比,CCB会在MNR中选择性偏聚,形成更完善的填料损耗网络,进而改善复合材料的电磁性能。复合材料电磁性能随着CCB含量的增加而增加,当CCB含量为30phr时,复合材料的电导率、介电损耗因子、反射损耗达到峰值,分别为0.75S/m、0.34、-22.38dB,依次为CCB/NR复合材料的2.18倍、1.48倍和2.15倍;基于微相分离,讨论了复合材料对电磁波的衰减机理。

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【部分图文】：

图１天然橡胶与甲基丙烯酸甲酯接枝天然橡胶的红外光谱图Ｆｉｇ．１ＦＩ－ＩＲｏｆＮＲａｎｄＰＭＭＡ－ｇｒａｆｔｅｄｗｉｔｈＮＲ

成长（ｌ）×宽（ｗ）×厚（ｔ）为２０ｍｍ×４ｍｍ×２ｍｍ的矩形试样，样品两端涂上银导电胶作电极，体积电阻（Ｒｖ）采用ＺＣ－６８型高阻计（中国上海电表六厂）和ＲＴＳ－９型低阻仪（广州四探针科技有限公司）测定。复合材料电磁参数采用美国安捷伦公司Ｎ５２４４Ａ型矢量网络分析仪经同轴法测定....

图３ＣＣＢ／ＮＲ和ＣＣＢ／ＭＮＲ复合材料的电导率随炭黑含量的变化曲线／／

级，逾渗转变的出现是由于导电填料在基体中的浓度达到一定的临界值后开始在基体中形成连续的导电网络。当ＣＣＢ含量为３０ｐｈｒ时，ＣＣＢ／ＭＮＲ的电导率达到０．７５Ｓ／ｍ，相比ＣＣＢ／ＮＲ的电导率０．２３Ｓ／ｍ提高了２．１８倍，这是因为ＭＮＲ中非极性的主链可以与ＣＣＢ很好地相容，极性侧....

图４ＣＣＢ／ＮＲ（ａ）和ＣＣＢ／ＭＮＲ（ｂ）复合材料复介电常数随频率的变化曲线Ｆｉｇ．４ＣｏｍｐｌｅｘｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙｏｆＣＣＢ／ＮＲ（ａ）ａｎｄＣＣＢ／ＭＮＲ（ｂ）ａｓａｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｆｒｅｑｕｅｎｃｙ

于极性橡胶，其在电场下的极化程度本身就高于ＮＲ（纯ＭＮＲ的介电常数约为２．５－０．０３ｊ，纯ＮＲ的介电常数约为２．４－０．０２ｊ），极性的ＭＮＲ更加容易诱使界面极化作用的产生，使复介电常数提高。此外，ＣＣＢ的增加导致了微电容器、极化中心数量的增加和填料间绝缘层减薄，使橡胶分子层电....

图５ＣＣＢ／ＮＲ和ＣＣＢ／ＭＮＲ介电损耗因子在８．０ＧＨｚ时随ＣＣＢ含量的变化趋势

系。当ＣＣＢ含量低于１５ｐｈｒ和１０ｐｈｒ时，ＣＣＢ／ＮＲ和ＣＣＢ／ＭＮＲ复合材料的电导损耗均在０．１以下，随着复合材料中ＣＣＢ含量的增加，复合材料的介电损耗增大。复合材料的电损耗主要来自取向极化、热松弛极化、界面极化以及电导损耗。随着ＣＣＢ用量的增加，复合材料中的电偶极子以及界....

本文编号：3961719