基于石墨烯/聚丙烯导电纤维制备及性能研究

发布时间：2020-12-27 06:59

　　随着合成纤维改性技术的发展,以聚合物为基体的导电纤维在抗静电服饰、智能纺织品、传感器和电磁屏蔽等领域有着广泛的应用。本文以聚丙烯(PP)为研究对象,选择石墨烯(GNPs)作为导电填料,通过熔融共混以及溶液共混两种方法对PP进行填充改性,并选择其中导电性能好的材料制备成导电母粒和纯PP配比进行熔融纺丝,制备GNPs/PP导电纤维。在本篇论文中,首先对石墨烯和聚丙烯进行球磨处理,使石墨烯和聚丙烯均匀混合,然后熔融共混制备石墨烯/聚丙烯复合材料,并对实验过程中的关键工艺进行了比较和优化。研究发现,在球磨机转速为300rpm,球磨时间2h,螺杆转速为30rpm的时候制备的复合材料导电性能最好。然后,在这种条件下制备了不同石墨烯含量的GNPs/PP复合材料,发现复合材料的抗拉强度随石墨烯含量的增加呈现先增加后减小的趋势,在石墨烯含量为3wt%的时候达到峰值为35.658MPa,和纯PP相比,增加了21.04%;复合材料的导电阈值在石墨烯添加量为5~8wt%之间。使用溶液共混的方式制备GNPs/PP复合材料的时候,比较了机械搅拌和超声两种方式分散石墨烯的效果,结果发现超声分散石墨烯制备的复合材料的... 

【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

电阻率测试原理图(a)高绝缘电阻测试仪测试原理图;(b)四探针测试原理图

图 2-3 拉伸试样及仪器 (a)拉伸Fig 2-3 Tensile specimen and instrument (a)T 结果和讨论1 石墨烯原料表征试样(b)(a)

图 2-3 拉伸试样及仪器 (a)拉伸试验仪器；(b)拉伸试样 2-3 Tensile specimen and instrument (a)Tensile equipment; (b)Tensile sp果和讨论石墨烯原料表征800 1200 1600 2000 2400 2800 30100200300400Intensity(a.u.)Raman shift (cm-1)GD2D(a) (b)

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本文编号：2941298