复合型导电高分子材料PTC/NTC效应的研究
发布时间：2024-11-02 18:39
通过γ-射线、电子束等辐照交联手段来消除PTC复合材料的NTC现象,提高复合材料的PTC性能已被广泛研究,而通过对导电填料的表面处理来消除PTC复合材料的NTC现象的报道较少,尤其对CF进行KMnO4氧化来消除复合材料的NTC现象未见报道。 我们的工作深入的研究了消除NTC现象的各种方法,发现了CF经KMnO4氧化后,通过熔融共混的方法与EVA复合,得到具有良好PTC性能的复合物,不仅消除了NTC现象,而且表现出良好的热循环稳定性和几乎不变的开关温度。KMnO4对CF进行表面处理是消除NTC现象的一种行之有效的方法。 我们通过引入粘度大UHMWPE来消除NTC现象,发现一个有趣的现象,当CF/UHMWPE/EVA复合物中UHMWPE/EVA质量比为一定比例时,复合物在消除NTC现象的同时,出现两次PTC现象。CF/UHMWPE/EVA复合体系出现双PTC现象未见报道。
【文章页数】：153 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
第一章 绪论
1-1 引言
1-2 导电高分子材料
1-2-1 结构型导电高分子材料
1-2-1-1 结构型导电高分子材料的导电机理
1-2-2 复合型导电高分子材料
1-2-2-1 碳黑和碳纤维的形态、结构及性质
1-2-2-2 复合型导电高分子材料的渗流效应
1-2-2-3 复合型导电高分子材料的导电机理
1-3 PTC 效应的机理
1-4 PTC 强度的影响因素
1-4-1 基体树脂对材料PTC 特性的影响
1-4-1-1 基体树脂的结晶
1-4-1-2 基体树脂的热膨胀
1-4-1-3 基体树脂的粘度
1-4-2 导电填料对材料PTC 特性的影响
1-4-3 导电填料在基体中的分散对材料PTC 性能的影响
1-5 PTC 材料的热稳定性和NTC 现象的消除
1-5-1 改变导电填料同树脂基体的界面能
1-5-1-1 填料表面的偶联剂处理
1-5-1-2 填料的液相氧化处理和气相处理
1-5-1-3 填料的射线、激光、等离子处理
1-5-2 抑制导电粒子的附聚
1-5-3 填料表面的功能化
1-5-4 化学和物理交联
1-5-5 提高导电复合材料PTC 稳定性的其它方法
1-6 高分子基PTC 材料的应用现状
1-7 本论文的研究方向及意义
第二章 PTC/NTC 效应的机理研究
2-1 引言
2-2 实验部分
2-2-1 实验原料
2-2-2 样品的制备与辐照
2-2-3 样品的表征与测试
2-3 LDPE/CF(CB)复合物的渗流效应
2-4 PTC 效应机理的研究
2-5 NTC 效应机理的研究
2-6 辐射交联对LDPE/CF 复合物的PTC 效应和NTC 效应的影响
2-7 本章小结
第三章 导电填料偶联剂表面处理对PTC 复合材料性能的影响
3-1 引言
3-2 实验部分
3-2-1 实验原料
3-2-2 样品的制备
3-2-3 样品的表征与测试
3-3 结果与讨论
3-3-1 偶联剂的作用机理
3-3-2 填料粒子在基体中的分布
3-3-3 碳黑的偶联剂处理对复合物PTC 性能的影响
3-3-4 碳纤维的偶联剂处理对复合物PTC 性能的影响
3-3-5 偶联剂对导电填料改性能力的对比
3-3-6 偶联剂表面处理对复合材料机械性能的影响
3-3-7 EVA/CF 复合物SEM 分析
3-4 本章小结
第四章CF 表面氧化对复合材料PTC 和NTC 行为的影响
4-1 引言
4-2 实验部分
4-2-1 实验原料
4-2-2 样品的制备
4-2-3 样品的表征与测试
4-3 结果与讨论
4-3-1 KMnO4 氧化
4-3-2 FTIR 光谱
4-3-3 CF/EVA 复合物的熔融与结晶行为
4-3-4 表面处理对复合材料机械性能的影响
4-3-5 CF 氧化处理后对PTC 复合材料渗流阈值的影响
4-3-6 CF 氧化处理后对PTC 复合材料室温电阻的影响
4-3-7 EVA 与CF 之间相互作用的研究
4-3-8 复合材料PTC 稳定性的研究
4-3-9 EVA/CF 复合物SEM 分析
4-4 本章小结
第五章 CF/UHMWPE/EVA 复合物双PTC 行为的研究
5-1 引言
5-2 实验部分
5-2-1 实验原料
5-2-2 样品的制备
5-2-3 样品的表征与测试
5-3 结果与讨论
5-3-1 UHMWPE/EVA 质量比的影响
5-3-2 复合物PTC 重演性的研究
5-3-3 填料粒子对复合物PTC 性能的影响
5-3-4 CF/UHMWPE/EVA 复合物SEM 分析
5-4 本章小结
第六章CF/PVDF 复合物PTC 性能的研究
6-1 引言
6-2 实验部分
6-2-1 实验原料
6-2-2 样品的制备
6-2-3 样品的表征与测试
6-3 结果与讨论
6-3-1 CF 含量对复合物PTC 性能的影响
6-3-2 聚合物结晶行为的改变对PTC 性能的影响
6-3-3 CF/PVDF 复合物PTC 热稳定性的研究
6-4 本章小结
参考文献
博士期间发表文章目录
致 谢
中 文 摘 要
ABSTRACT
本文编号：4009960
【文章页数】：153 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
第一章 绪论
1-1 引言
1-2 导电高分子材料
1-2-1 结构型导电高分子材料
1-2-1-1 结构型导电高分子材料的导电机理
1-2-2 复合型导电高分子材料
1-2-2-1 碳黑和碳纤维的形态、结构及性质
1-2-2-2 复合型导电高分子材料的渗流效应
1-2-2-3 复合型导电高分子材料的导电机理
1-3 PTC 效应的机理
1-4 PTC 强度的影响因素
1-4-1 基体树脂对材料PTC 特性的影响
1-4-1-1 基体树脂的结晶
1-4-1-2 基体树脂的热膨胀
1-4-1-3 基体树脂的粘度
1-4-2 导电填料对材料PTC 特性的影响
1-4-3 导电填料在基体中的分散对材料PTC 性能的影响
1-5 PTC 材料的热稳定性和NTC 现象的消除
1-5-1 改变导电填料同树脂基体的界面能
1-5-1-1 填料表面的偶联剂处理
1-5-1-2 填料的液相氧化处理和气相处理
1-5-1-3 填料的射线、激光、等离子处理
1-5-2 抑制导电粒子的附聚
1-5-3 填料表面的功能化
1-5-4 化学和物理交联
1-5-5 提高导电复合材料PTC 稳定性的其它方法
1-6 高分子基PTC 材料的应用现状
1-7 本论文的研究方向及意义
第二章 PTC/NTC 效应的机理研究
2-1 引言
2-2 实验部分
2-2-1 实验原料
2-2-2 样品的制备与辐照
2-2-3 样品的表征与测试
2-3 LDPE/CF(CB)复合物的渗流效应
2-4 PTC 效应机理的研究
2-5 NTC 效应机理的研究
2-6 辐射交联对LDPE/CF 复合物的PTC 效应和NTC 效应的影响
2-7 本章小结
第三章 导电填料偶联剂表面处理对PTC 复合材料性能的影响
3-1 引言
3-2 实验部分
3-2-1 实验原料
3-2-2 样品的制备
3-2-3 样品的表征与测试
3-3 结果与讨论
3-3-1 偶联剂的作用机理
3-3-2 填料粒子在基体中的分布
3-3-3 碳黑的偶联剂处理对复合物PTC 性能的影响
3-3-4 碳纤维的偶联剂处理对复合物PTC 性能的影响
3-3-5 偶联剂对导电填料改性能力的对比
3-3-6 偶联剂表面处理对复合材料机械性能的影响
3-3-7 EVA/CF 复合物SEM 分析
3-4 本章小结
第四章CF 表面氧化对复合材料PTC 和NTC 行为的影响
4-1 引言
4-2 实验部分
4-2-1 实验原料
4-2-2 样品的制备
4-2-3 样品的表征与测试
4-3 结果与讨论
4-3-1 KMnO4 氧化
4-3-2 FTIR 光谱
4-3-3 CF/EVA 复合物的熔融与结晶行为
4-3-4 表面处理对复合材料机械性能的影响
4-3-5 CF 氧化处理后对PTC 复合材料渗流阈值的影响
4-3-6 CF 氧化处理后对PTC 复合材料室温电阻的影响
4-3-7 EVA 与CF 之间相互作用的研究
4-3-8 复合材料PTC 稳定性的研究
4-3-9 EVA/CF 复合物SEM 分析
4-4 本章小结
第五章 CF/UHMWPE/EVA 复合物双PTC 行为的研究
5-1 引言
5-2 实验部分
5-2-1 实验原料
5-2-2 样品的制备
5-2-3 样品的表征与测试
5-3 结果与讨论
5-3-1 UHMWPE/EVA 质量比的影响
5-3-2 复合物PTC 重演性的研究
5-3-3 填料粒子对复合物PTC 性能的影响
5-3-4 CF/UHMWPE/EVA 复合物SEM 分析
5-4 本章小结
第六章CF/PVDF 复合物PTC 性能的研究
6-1 引言
6-2 实验部分
6-2-1 实验原料
6-2-2 样品的制备
6-2-3 样品的表征与测试
6-3 结果与讨论
6-3-1 CF 含量对复合物PTC 性能的影响
6-3-2 聚合物结晶行为的改变对PTC 性能的影响
6-3-3 CF/PVDF 复合物PTC 热稳定性的研究
6-4 本章小结
参考文献
博士期间发表文章目录
致 谢
中 文 摘 要
ABSTRACT
本文编号：4009960
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/4009960.html
