HDPE/炭黑导电复合材料的制备及性能研究文献综述

 2023-10-16 10:10

文献综述

1.1导电高分子材料的研究现状和发展趋势

众所周知,结构型聚合物和复合型聚合物是我们所了解的导电聚合物材料的类别。本课题研究复合型导电高分子材料,它是目前被广泛使用的聚合物材料,并在膜塑过程中由多种导电材料如炭黑(CB)、金属粉、金属氧化物通过层压、填充复合等方式制得[1]。这种结构的高分子材料存在难溶、难熔、成型困难、添加剂多为强腐蚀物质、多数有剧毒、电导率变化比较窄、导电性能差、以及成本太高的缺点[2]

导电高分子复合材料一直受到外界的广泛关注,目前科学家已经在该领域取得一定突破和成就,并在实际生产生活中被很好的应用,它在显示材料、电池、导体、药物释放等应用中很好的发挥作用[3]。通过对材料优点性能综合分析,导电高分子材料的发展趋势包括:一是解决其他导电高聚物的不稳定性和不易加工性,二是导电高聚物在分子领域的相关研究[4]

1.2本课题研究的意义和价值

导电高分子复合材料是以高分子材料为基体,同时添加各种导电填料复合而成的具有导电功能的多相复合体系.导电高分子复合材料既具有导电功能,又保持了高分子材料的特性,因此在抗静电和导电、自控温发热材料、电磁屏蔽等方面都有着广泛的应用[5]

随着现代电子产品的普及和大面积应用,导电高分子材料的需求也与日俱增,应用范围不断扩大。炭黑作为目前应用最广、用量最大的导电填料,其体积电阻率为0. 1-10 Omega;·cm,导电性能稳定持续时间长,可以大幅度调整材料的导电性能[6]。因此,炭黑填充的高分子导电复合材料导电效果好,被广泛应用于抗静电和导电材料、自控温发热材料、压敏导电胶、电磁波屏蔽等领域[7]

1.3HDPE作为导电基体的发展现状

HDPE作为最广泛使用的导电基体之一备受青睐,目前已经研究出将其他与之不相容的聚合物共同作为导电基体,填充导电材料可以制备出导电性能更为稳定的导电复合材料,同时由于复合材料对温度的异常敏感,可以用于自控温和过流保护等领域[8]。常见的炭黑复合材料的制备方法有熔融共混法、物理共混法、添加增容剂等方法,其中熔融共混又可以分为聚合物-增塑剂共混、聚合物-填充剂共混和聚合物-聚合物共混,本课题根据实际条件,采用聚合物-填充剂共混,利用开炼机进行熔融共混[9]

参考文献

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