成果信息
本項目解決了納米碳纖維在高分子溶液中的分散問題，制備了碳納米管/超高分子量聚乙烯，碳納米管/超高分子量聚丙烯，碳納米管/聚乙烯醇，碳纖維/聚乙烯等復合材料。通過對聚合物與碳纖維的凝膠復合膜進行超延伸的處理，形成碳纖維與聚合物分子鏈同時高度取向的結構，在提高材料的力學性能的同時，保持了材料良好的導電性。成功地制備了一系列高模量、高導電率的功能性超高分子量聚乙烯復合材料。當碳納米管含量為15wt%時,干燥的碳納米管/超高分子量聚乙烯復合材料可拉長100倍,室溫下其楊氏模量達到58GPa,導電率為10-3S/cm;且在室溫至150℃區(qū)間的多次加熱-冷卻循環(huán)中,其導電率表現(xiàn)出很好的穩(wěn)定性。第三組分結構中的極性基團能提高碳納米管與超高分子量聚乙烯兩相的相容性及最終復合材料的綜合性能。)
背景介紹
隨著科學技術的進步，特別是電子工業(yè)、信息技術等的迅速發(fā)展，對于具有導電功能的高分子材料的需求愈來愈迫切。世界各國無論是學術界還是產(chǎn)業(yè)界都在積極地對這一新興功能材料進行研究與開發(fā)。通過摻入導電填料使絕緣的高分子材料獲得導電性是一種實用、簡便而經(jīng)濟的制備復合材料的方法。早在20世紀60年代，國際上就已開始對復合導電高分子材料進行研究，并在70年代中期開始了工業(yè)化生產(chǎn)和應用，發(fā)展速度異常迅猛。近幾年來，由于納米碳纖維易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，除了它擁有優(yōu)良的力學性能和熱學性能外，還具有獨特的電學性能，因此它在復合材料領域有廣闊的應用前景。)
應用前景
制備的碳纖維/聚乙烯復合材料具有較強的PTC效應，即材料的電阻率在相對較低溫度范圍內基本保持不變，而當溫度達到材料的特定轉變溫度（居里溫度）附近時，電阻率在幾度或幾十度狹窄的溫度范圍內發(fā)生突變，電阻率的迅速增加可以減小或切斷電流，達到自控溫效果，是一種具有很好的熱溫度性能的開關材料，可以在石油化工、醫(yī)療衛(wèi)生、生活日用、電子工業(yè)、航空、軍事等各個領域被應用。具廣闊的市場前景。)
主辦單位： 郴州市科學技術局
技術支持： 長沙諾為信息技術有限公司
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