炭黑改性对炭黑/高密度聚乙烯体系电性能稳定性的影响
来源期刊：复合材料学报2008年第4期
论文作者：钱玉剑 楼浙栋 沈烈
关键词：炭黑改性; 电性能稳定性; PTC效应; NTC效应; 导电复合材料;
摘 要：采用熔体共混法制备了炭黑(CB)/高密度聚乙烯(HDPE)导电复合材料.研究了硝酸氧化对CB/HDPE导电复合材料正温度系数(PTC)、负温度系数(NTC)效应和电性能稳定性的影响.结果表明,填充氧化炭黑(CB-O)提高了CB-O/HDPE体系的电性能稳定性和PTC强度,部分消除或降低了复合材料的NTC效应.而CB-O/HDPE体系的室温电阻率比CB/HDPE体系只增加了0.3个数量级,但比经过交联处理的CB/HDPE(CB/crosslinked-HDPE)体系降低了1个数量级.CB-O/HDPE复合材料性能的改善主要是由于CB经氧化后,表面羧基、羟基等极性基团含量增加,抑制了CB粒子高温时的自团聚作用,减弱了体系的NTC效应;同时CB表面微晶晶界处导电性较差区域的减少,提高了CB的导电性,并且CB-O表面大量孔洞和裂缝的形成,增强了CB-O与HDPE的物理吸附作用,提高了复合材料的电性能稳定性.
钱玉剑1，楼浙栋1，沈烈1
(1.浙江大学,高分子科学与工程学系,杭州,310027)
摘要:采用熔体共混法制备了炭黑(CB)/高密度聚乙烯(HDPE)导电复合材料.研究了硝酸氧化对CB/HDPE导电复合材料正温度系数(PTC)、负温度系数(NTC)效应和电性能稳定性的影响.结果表明,填充氧化炭黑(CB-O)提高了CB-O/HDPE体系的电性能稳定性和PTC强度,部分消除或降低了复合材料的NTC效应.而CB-O/HDPE体系的室温电阻率比CB/HDPE体系只增加了0.3个数量级,但比经过交联处理的CB/HDPE(CB/crosslinked-HDPE)体系降低了1个数量级.CB-O/HDPE复合材料性能的改善主要是由于CB经氧化后,表面羧基、羟基等极性基团含量增加,抑制了CB粒子高温时的自团聚作用,减弱了体系的NTC效应;同时CB表面微晶晶界处导电性较差区域的减少,提高了CB的导电性,并且CB-O表面大量孔洞和裂缝的形成,增强了CB-O与HDPE的物理吸附作用,提高了复合材料的电性能稳定性.
关键词:炭黑改性; 电性能稳定性; PTC效应; NTC效应; 导电复合材料;
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