纳米复合材料的微结构设计与调控及其对导电性能的影响

【作者】 张齐艳； 张博媛； 郭朝霞； 于建；

【机构】 清华大学；

【摘要】 聚合物基导电复合材料具有电阻率可调、易加工、成本低等优点,在很多领域具有重要的应用价值。通过调控导电填料的分布构筑高效的导电网络以降低逾渗值一直是该领域研究的热点和难点。本文通过在热塑性聚氨酯/炭黑(TPU/CB)体系和聚甲醛(POM)/TPU/CB体系中分别加入COPA和PA6,构筑了两种类型的高效导电网络:海岛结构的界面导电网络和共混物相内导电网络。其原理均是利用CB在混炼过程中对TPU和PA的吸附,使其变成Janus粒子分布在海岛结构TPU/PA的界面。研究发现虽然在TPU/CB/COPA体系中共混物基体不是双连续结构,构筑的海岛结构界面导电网络也十分高效,可使体系逾渗值下降46%;在POM/TPU/CB体系的TPU相内加入少量PA6,可以诱导CB在TPU相内的重新分布,虽然CB没有分布在POM/TPU双连续结构的界面,但这种相内导电网络同样十分高效,可使体系逾渗值下降50%。更多还原