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1、第40卷,第2期工程塑料應(yīng)用Vol.40,No.2122012年2月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONFeb.2012doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2012.02.003*聚氨酯/碳納米管功能復(fù)合材料的電學(xué)性能研究余桂英,李小兵(南昌大學(xué)機電工程學(xué)院,南昌330031)摘要:采用溶液共混法制備了聚氨酯(PUR)/碳納米管(CNTs)功能復(fù)合材料,并分別利用磁力分散和超聲分散方法對CNTs進行分散,探討了CNTs含量對PUR/CNTs復(fù)合材料電學(xué)性能的影
2、響。結(jié)果表明,利用超聲分散方法比磁力分散方法獲得的CNTs在基體中的分散效果更好,并且隨著超聲分散時間的延長,分散效果越好;當(dāng)分散時間為2h、CNTs的質(zhì)量分數(shù)為5%時,PUR/CNTs復(fù)合材料的體積電阻率趨于穩(wěn)定,可以降到50MΩ·cm,比純PUR的體積電阻率下降了6個數(shù)量級。關(guān)鍵詞:聚氨酯;碳納米管;復(fù)合材料;分散方法;電學(xué)性能中圖分類號:TB383文獻標識碼:A文章編號:1001-3539(2012)02-0012-04ElectricalPropertiesofPolyurethane/Carbo
3、nNanotubesCompositesYuGuiying,LiXiaobing(SchoolofMechanicalandElectricalEngineering,NanchangUniversity,Nanchang330031,China)Abstract:Polyurethane/carbonnanotubescompositeswereproducedbysolution-blendingmethod.Thephysicaldispersionmethodsofcarbonnanotubes(
4、CNTs)werestudiedsuchasultrasonicdispersionandmagneticdispersion.TheimpactofCNTscontentonitselectricalpropertieswereanalyzed.Theresultindicatedthatthedispersioneffectwasbetterbyultrasonicdispersionthanmagneticdispersion,andwithextensionintimethedispersione
5、ffectwasmoreandmoregood.Whenthedispersiontimewith2hoursandthecontentofCNTswas5%,thevolumeresistivitywastendingtowardsstabilityandreducedto50MΩ·cm,whichwasdecreasedby6ordersofmagnitudethanpurepolyurethane.Keywords:polyurethane;carbonnanotubes;composites;di
6、spersionmethods;electricalproperties[3]聚氨酯(PUR)是一種廣泛使用的有機高分子前景。另外,與普通的無機填料相比,CNTs的長[4]材料,具有高彈性、良好的撓曲性以及優(yōu)良的耐磨徑比高達100~1000,具有極好的柔韌性,與聚合性能、良好的耐候、耐油、耐脂等優(yōu)良的性能,產(chǎn)品物具有良好的相容性。因此,CNTs被認為是PUR形態(tài)多樣、成型工藝簡便,因而被廣泛應(yīng)用于國民的理想添加相,CNTs與PUR的復(fù)合材料,能經(jīng)濟經(jīng)濟眾多領(lǐng)域,如建筑、汽車、家電、紡織、家具、醫(yī)有效地利用
7、兩者的獨特性能,大大提高PUR的性[1]療等領(lǐng)域。同時,隨著科技的發(fā)展,對PUR等高能。分子材料的性能要求也越來越高,PUR具有強度不高分子導(dǎo)電復(fù)合材料具有耐腐蝕性強、柔韌性高,耐熱、耐水、抗靜電等性能差的缺點,限制其進好、可加工性優(yōu)良等特點,具有廣泛的應(yīng)用前景。聚一步的應(yīng)用。隨著納米技術(shù)的發(fā)展,利用碳納米管合物本身是一種絕緣材料,利用CNTs增加其導(dǎo)電(CNTs)制備高分子納米復(fù)合材料成為研究熱點之性也得到了人們的廣泛關(guān)注。相對于一般的無機填一。CNTs獨特的準一維管狀結(jié)構(gòu),賦予了其獨特料來說,CNTs
8、具有電導(dǎo)率高、直徑小、長徑比大的的結(jié)構(gòu)和力學(xué)、電學(xué)、物理和化學(xué)性質(zhì),自1991年被優(yōu)點,其逾滲閾值要低很多,因此在制備高性能導(dǎo)[2]日本科學(xué)家S.Iijima發(fā)現(xiàn)以來,引起了物理、化學(xué)、電復(fù)合材料中有著廣泛的用途。聚合物/CNTs導(dǎo)材料科學(xué)和納米科技等領(lǐng)域眾多學(xué)者的研究興趣,電復(fù)合材料是靜電噴涂、靜電消除、磁盤制造及潔[5]在納米電子器件、儲氫材料、超電容器及化學(xué)傳感器凈空間等領(lǐng)域的理想材料。GE公司用CNTs制等方面得到廣泛