基于空間限域強(qiáng)制組裝法制備短切碳纖維-碳納米管/聚二甲基硅氧烷導(dǎo)電復(fù)合材料性能

摘要：采用空間限域強(qiáng)制組裝(SCFNA)法制備短切碳纖維-碳納米管/聚二甲基硅氧烷(SCF-CNTs/PDMS)導(dǎo)電復(fù)合材料,研究SCFNA方法制備SCF-CNTs/PDMS復(fù)合材料對(duì)斷面形態(tài)變化、導(dǎo)電性能和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,通過(guò)SCFNA制備的SCF-CNTs/PDMS導(dǎo)電復(fù)合材料得到了密實(shí)有效的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),由于縮短了導(dǎo)電填料之間的距離,實(shí)現(xiàn)了在低濃度填料下增大復(fù)合材料的導(dǎo)電性能和力學(xué)性能。在填料總量不變的前提下,SCF/PDMS復(fù)合材料中添加少量的CNTs,SCF與CNTs之間能形成較好的協(xié)同作用。并發(fā)現(xiàn)SCF質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8wt%、CNTs質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2wt%的SCF-CNTs/PDMS復(fù)合材料與SCF質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10wt%的SCF/PDMS復(fù)合材料相比,其導(dǎo)電性能提高了33%,力學(xué)性能提高了144%;在SCF/PDMS復(fù)合材料中添加較多的CNTs,由于CNTs之間發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象,SCF-CNTs/PDMS復(fù)合材料的導(dǎo)電性能和力學(xué)性能均有所下降。SCF質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5wt%、CNTs質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5wt%的SCF-CNTs/PDMS復(fù)合材料隨著密煉轉(zhuǎn)速由40r/min逐步增加到80r/min,CNTs團(tuán)聚現(xiàn)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大部分被攪碎,在導(dǎo)電復(fù)合材料中,SCF起主要連接導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的作用。因此,SCF質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5wt%、CNTs質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5wt%的SCFCNTs/PDMS復(fù)合材料導(dǎo)電性能反而隨著密煉轉(zhuǎn)速的提高而降低。