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氧化锌晶须改性聚氯乙烯的研究

作　者: 宋帅
导　师: 罗筑；于杰
学　校: 贵州大学
专　业: 材料学
关键词: PVC 氧化锌晶须炭黑复合材料电性能力学性能
分类号: TB332
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

采用四针状氧化锌晶须（T-ZnOw）作为抗静电填料,利用其特有的三维四针状结构及较高的强度和模量来改善复合材料的抗静电性能和力学性能,克服传统抗静电复合材料力学性能差的缺点。本文对T-ZnOw进行表面改性以及T-ZnOw掺杂铝的实验,制备了PVC/T-ZnOw抗静电复合材料,用毛细管流变仪、SEM等研究了PVC/T-ZnOw复合材料的流变行为、力学性能和电性能。力学性能和电性能研究结果表明：经偶联剂处理的T-ZnOw粒子更有利于提高复合材料的力学性能,但对复合材料的电学性能影响很小。随着T-ZnOw含量的增加,复合材料的各种力学性能均呈现先升高后降低的趋势。复合材料的拉伸强度、常温冲击强度、低温冲击强度、弯曲强度分别在15份、8份、5份和10份时达到最大,比纯PVC分别提高了15%、300%、30%、19%。复合材料的表面电阻率在T-ZnOw含量为8份时降低到1×10¹²Ω,体积电阻率在T-ZnOw含量为5份时降低到1×10¹²Ω,而T-ZnOw掺杂铝后,表面电阻率降低两个数量级。流变行为研究结果表明：PVC及其复合材料均为假塑性流体,且复合材料的非牛顿指数整体上比PVC高,对剪切速率的敏感性低于PVC；在同一剪切速率下,PVC/T-ZnOw复合材料的表观粘度比纯PVC高；复合材料的粘流活化能比PVC高,对温度的敏感性比PVC高。为进一步的改善抗静电复合材料的电学性能,本课题采用了炭黑作为填料加入到PVC/T-ZnOw复合体系,从而大大提高了复合材料的电学性能,复合材料表面电阻率在炭黑加入量为6份时降低到10⁴Ω。随着加入炭黑含量的增加,复合材料的拉伸强度逐渐增大,冲击强度和断裂伸长率均呈现降低的趋势。加入ACR对PVC/ZnOw/炭黑复合材料进行增韧,能较大程度提高抗静电复合材料的冲击强度。

氧化锌晶须改性聚氯乙烯的研究

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