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基于空间限域强制组装法制备短切碳纤维-碳纳米管/聚二甲基硅氧烷导电复合材料性能

范晓静 吴大鸣 高小龙 黄尧 石梦阳 高孔超

范晓静, 吴大鸣, 高小龙, 等. 基于空间限域强制组装法制备短切碳纤维-碳纳米管/聚二甲基硅氧烷导电复合材料性能[J]. 复合材料学报, 2019, 36(11): 2552-2560. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20190320.002
引用本文: 范晓静, 吴大鸣, 高小龙, 等. 基于空间限域强制组装法制备短切碳纤维-碳纳米管/聚二甲基硅氧烷导电复合材料性能[J]. 复合材料学报, 2019, 36(11): 2552-2560. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20190320.002
FAN Xiaojing, WU Daming, GAO Xiaolong, et al. Properties of short carbon fiber-carbon nanotubes/polydimethylsiloxane conductive composites prepared by spatial confining forced network assembly method[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2019, 36(11): 2552-2560. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20190320.002
Citation: FAN Xiaojing, WU Daming, GAO Xiaolong, et al. Properties of short carbon fiber-carbon nanotubes/polydimethylsiloxane conductive composites prepared by spatial confining forced network assembly method[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2019, 36(11): 2552-2560. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20190320.002

基于空间限域强制组装法制备短切碳纤维-碳纳米管/聚二甲基硅氧烷导电复合材料性能

doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20190320.002
基金项目: 基于强制组装-锚固法制备高灵敏度柔性传感器(JD1810)
详细信息
    通讯作者:

    吴大鸣,博士,教授,博士生导师,研究方向为高分子材料性能研究及加工工艺,E-mail:wudaming@vip.163.com

  • 中图分类号: TB332

Properties of short carbon fiber-carbon nanotubes/polydimethylsiloxane conductive composites prepared by spatial confining forced network assembly method

  • 摘要: 采用空间限域强制组装(SCFNA)法制备短切碳纤维-碳纳米管/聚二甲基硅氧烷(SCF-CNTs/PDMS)导电复合材料,研究SCFNA方法制备SCF-CNTs/PDMS复合材料对断面形态变化、导电性能和力学性能的影响。结果表明,通过SCFNA制备的SCF-CNTs/PDMS导电复合材料得到了密实有效的导电网络,由于缩短了导电填料之间的距离,实现了在低浓度填料下增大复合材料的导电性能和力学性能。在填料总量不变的前提下,SCF/PDMS复合材料中添加少量的CNTs,SCF与CNTs之间能形成较好的协同作用。并发现SCF质量分数为8wt%、CNTs质量分数为2wt%的SCF-CNTs/PDMS复合材料与SCF质量分数为10wt%的SCF/PDMS复合材料相比,其导电性能提高了33%,力学性能提高了144%;在SCF/PDMS复合材料中添加较多的CNTs,由于CNTs之间发生团聚现象,SCF-CNTs/PDMS复合材料的导电性能和力学性能均有所下降。SCF质量分数为5wt%、CNTs质量分数为5wt%的SCF-CNTs/PDMS复合材料随着密炼转速由40 r/min逐步增加到80 r/min,CNTs团聚现象有所改善,但是由于扭矩的增大,SCF受到的剪切作用力增大,SCF大部分被搅碎,在导电复合材料中,SCF起主要连接导电网络的作用。因此,SCF质量分数为5wt%、CNTs质量分数为5wt%的SCF-CNTs/PDMS复合材料导电性能反而随着密炼转速的提高而降低。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2018-12-20
  • 刊出日期:  2019-11-15

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