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题名高导电共轭界面增容聚乙烯复合材料的制备与性能研究
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作者
张宇
刘文君
李晟
叶南飚
何和智
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机构
华南理工大学机械与汽车工程学院
金发科技股份有限公司
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出处
《塑料工业》
北大核心
2025年第8期144-152,共9页
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文摘
高填充导电聚乙烯(PE)复合材料可大规模应用于液流电池储能装置中的双极板,但碳填料与树脂之间界面结合弱,使材料耐受冲击能力弱,不利于双极板的加工和运输,而常规增韧方法效果有限。为提升PE复合材料的韧性,本研究提出引入共轭相互作用的策略,在导电PE复合材料中添加含有吡啶侧基的增容组分,其可与碳填料的石墨晶格构建π-π堆叠相互作用,增强树脂与填料的界面结合效果。与此同时优化石墨片和导电炭黑的复配比例,两者发挥协同效应,在实现高效导电通路情况下减弱导电炭黑的纳米位阻效应影响,以提高材料流动性。结果表明,相对于添加常规增韧组分的导电PE复合材料,共轭界面增容复合材料的树脂与填料之间结合紧密,可承受更强作用力,因此使其拉伸强度和冲击强度分别从21.6 MPa和2.4 kJ/m^(2)提升至23.6 MPa和3.9 kJ/m^(2),同时可维持较高的电导率(16.2 S/cm)。共轭结合增容策略和导电复配设计思路可实现导电复合材料综合性能提升,并启示了低成本导电碳塑复合双极板的大规模制备及应用。
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关键词
导电聚乙烯复合材料
界面增容
共轭相互作用
冲击强度
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Keywords
Conductive Polyethylene Composite
Interfacial Compatibilizer
Conjugated Interaction
Impact Strength
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分类号
TQ325.12
[化学工程—合成树脂塑料工业]
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