石墨烯片徑對聚丙烯基復(fù)合材料性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-01-03 07:20
將聚丙烯(PP)與4種不同片徑的石墨烯微片(GNP)用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融共混制備PP/GNP納米復(fù)合材料,研究不同片徑GNP在PP基體中的微觀形態(tài)以及對復(fù)合材料導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能的影響。結(jié)果表明:在GNP添加量同為12%的情況下,隨著GNP片徑的增大,納米填料的分散性逐漸變差,團(tuán)聚現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重;當(dāng)填料片徑為40μm時(shí),對應(yīng)的復(fù)合材料導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最好。
【文章來源】:塑料. 2016年06期 北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
含量12%的四種不同GNP片徑PP/GNP納米復(fù)合
燈絲電壓為40kV,電流為30mA,掃描速度為8°/min。樣品尺寸為15mm×15mm×1mm。電導(dǎo)率測試采用ZC-90系列高絕緣電阻測量儀(ZC-90,測量范圍105~2×1013Ω,上海太歐電子有限公司)和數(shù)字式四探針測試儀(SZT-2C,電阻率測量范圍10-5~105Ω·cm,蘇州同創(chuàng)電子有限公司),測量電壓為100V。樣品用壓片機(jī)成型為Φ78mm,厚度小于2.8mm的圓片。熱導(dǎo)率用熱常數(shù)分析儀(TPS500S,瑞典HotDiskAB)進(jìn)行測試,探頭7577型,半徑為2.001mm。樣品規(guī)格為Φ20mm,厚度為(4.0±0.5)mm。2結(jié)果與討論2.1微觀形態(tài)分析圖1為PP/GNP3、PP/GNP8、PP/GNP40、PP/GNP100納米復(fù)合材料斷面FESEM圖,由圖1可知,片徑越大的GNP越容易發(fā)生團(tuán)聚。由圖1(a)、(b)可知,片徑為3μm的活化GNP3在PP基體中的分散性及其與聚合物之間的界面結(jié)合,要遠(yuǎn)好過于片徑為8μm的GNP8。這是因?yàn)榛罨疓NP3擁有更小的片徑,同時(shí)嫁接了含氧官能團(tuán)羥基和羧基,從而使2種材料之間的相容性得到提高[5],因此使得活化GNP3相比于GNP8更難發(fā)生團(tuán)聚。但是分散良好的活化GNP3以及呈現(xiàn)大塊堆疊的GNP8,由于它們片徑較小,GNP片與片之間都未能夠通過彼此接觸在PP基體中形成導(dǎo)電通道。然而,從圖1(c)、(d)中分別可以觀察到,片徑40μm以及100μm的GNP都發(fā)生了團(tuán)聚,GNP及其團(tuán)聚體彼此之間相互連接,在PP基體中形成導(dǎo)電通道[6]。同時(shí)觀察到GNP40不像片徑GNP100那樣出現(xiàn)濃密堆積形貌,這意味著GNP100在PP基體中未能得到充分的利用[7]。后續(xù)的導(dǎo)電性能測試能驗(yàn)證以上觀點(diǎn)。2.2X射線衍射測試結(jié)果分析對以上4種GNP片徑的PP/GNP納米復(fù)合材料進(jìn)行X射(a)PP/GNP3;(b)PP/GNP8;(c)PP/GNP40;(d)PP/GNP100。圖1含量12%的四種不同GNP片徑PP/GNP納米復(fù)合材料斷面的FESEM圖?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]HFC對水發(fā)泡硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料性能的影響[J]. 溫中印,卞雷雷,何明,李本剛,羅振揚(yáng). 塑料. 2015(06)
[2]鈦鉻棕在聚丙烯阻燃色母粒中的應(yīng)用[J]. 劉維松,喬輝,丁筠,李艷東. 塑料. 2015(02)
[3]石墨烯技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 張芳,史冬梅,暴寧鐘,任文才. 全球科技經(jīng)濟(jì)瞭望. 2014(05)
[4]聚丙烯/石墨烯復(fù)合材料的制備及性能研究進(jìn)展[J]. 楊俊龍,黃亞江,李光憲. 中國塑料. 2013(01)
博士論文
[1]氧化石墨烯/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的界面改性與性能研究[D]. 李拯.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號:2954562
【文章來源】:塑料. 2016年06期 北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
含量12%的四種不同GNP片徑PP/GNP納米復(fù)合
燈絲電壓為40kV,電流為30mA,掃描速度為8°/min。樣品尺寸為15mm×15mm×1mm。電導(dǎo)率測試采用ZC-90系列高絕緣電阻測量儀(ZC-90,測量范圍105~2×1013Ω,上海太歐電子有限公司)和數(shù)字式四探針測試儀(SZT-2C,電阻率測量范圍10-5~105Ω·cm,蘇州同創(chuàng)電子有限公司),測量電壓為100V。樣品用壓片機(jī)成型為Φ78mm,厚度小于2.8mm的圓片。熱導(dǎo)率用熱常數(shù)分析儀(TPS500S,瑞典HotDiskAB)進(jìn)行測試,探頭7577型,半徑為2.001mm。樣品規(guī)格為Φ20mm,厚度為(4.0±0.5)mm。2結(jié)果與討論2.1微觀形態(tài)分析圖1為PP/GNP3、PP/GNP8、PP/GNP40、PP/GNP100納米復(fù)合材料斷面FESEM圖,由圖1可知,片徑越大的GNP越容易發(fā)生團(tuán)聚。由圖1(a)、(b)可知,片徑為3μm的活化GNP3在PP基體中的分散性及其與聚合物之間的界面結(jié)合,要遠(yuǎn)好過于片徑為8μm的GNP8。這是因?yàn)榛罨疓NP3擁有更小的片徑,同時(shí)嫁接了含氧官能團(tuán)羥基和羧基,從而使2種材料之間的相容性得到提高[5],因此使得活化GNP3相比于GNP8更難發(fā)生團(tuán)聚。但是分散良好的活化GNP3以及呈現(xiàn)大塊堆疊的GNP8,由于它們片徑較小,GNP片與片之間都未能夠通過彼此接觸在PP基體中形成導(dǎo)電通道。然而,從圖1(c)、(d)中分別可以觀察到,片徑40μm以及100μm的GNP都發(fā)生了團(tuán)聚,GNP及其團(tuán)聚體彼此之間相互連接,在PP基體中形成導(dǎo)電通道[6]。同時(shí)觀察到GNP40不像片徑GNP100那樣出現(xiàn)濃密堆積形貌,這意味著GNP100在PP基體中未能得到充分的利用[7]。后續(xù)的導(dǎo)電性能測試能驗(yàn)證以上觀點(diǎn)。2.2X射線衍射測試結(jié)果分析對以上4種GNP片徑的PP/GNP納米復(fù)合材料進(jìn)行X射(a)PP/GNP3;(b)PP/GNP8;(c)PP/GNP40;(d)PP/GNP100。圖1含量12%的四種不同GNP片徑PP/GNP納米復(fù)合材料斷面的FESEM圖?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]HFC對水發(fā)泡硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料性能的影響[J]. 溫中印,卞雷雷,何明,李本剛,羅振揚(yáng). 塑料. 2015(06)
[2]鈦鉻棕在聚丙烯阻燃色母粒中的應(yīng)用[J]. 劉維松,喬輝,丁筠,李艷東. 塑料. 2015(02)
[3]石墨烯技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 張芳,史冬梅,暴寧鐘,任文才. 全球科技經(jīng)濟(jì)瞭望. 2014(05)
[4]聚丙烯/石墨烯復(fù)合材料的制備及性能研究進(jìn)展[J]. 楊俊龍,黃亞江,李光憲. 中國塑料. 2013(01)
博士論文
[1]氧化石墨烯/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的界面改性與性能研究[D]. 李拯.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號:2954562
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2954562.html
最近更新
教材專著