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题名还原氧化石墨烯/聚氨酯柔性复合材料制备及性能
被引量：1
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作者
花蕾
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机构
同济大学浙江学院嘉兴市土木与环境高性能功能材料重点实验室
同济大学浙江学院土木工程系
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出处
《工程塑料应用》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期34-40,共7页
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基金
浙江省自然科学基金项目(LGF21E030001)
嘉兴市科技计划项目(2021AY10076)。
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文摘
为了利用熔融沉积成型(FDM)3D打印技术构建热塑性聚氨酯(TPU)基柔性电路,采用工业级氧化石墨烯(GO)为导电填料、TPU为柔性基体制备适用于FDM 3D打印的柔性导电线材。为了提高GO的导电性能,采用高温对GO进行了热还原制备了还原氧化石墨烯(RGO)。通过溶液共混法,制备了RGO/TPU柔性导电复合材料,探讨了RGO掺入量对RGO/TPU柔性复合材料导电性能、力学性能、力敏性能以及热学性能的影响规律。结果表明,当RGO的质量分数为12%时,复合材料的电学性能显著提高,接近半导体材料电阻范围;同时,RGO的掺入能明显地提高TPU柔性复合材料的拉伸弹性模量,当RGO的质量分数达到12%时,材料的拉伸弹性模量达到56.36 MPa,是纯TPU的近16倍,但随着RGO掺入量的增加,柔性复合材料的断裂伸长率与拉伸断裂强度下降明显。应变为130%时,RGO质量分数为10%和12%的线材电阻变化率分别仅为53.5%和48.4%,灵敏度系数仅为0.41和0.38。在TPU基体中加入RGO,可以使TPU的结晶温度大幅度提升。然而当RGO质量分数达到8%后,TPU结晶温度出现下降趋势。
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关键词
还原氧化石墨烯
聚氨酯
电学性能
力学性能
力敏性能
热学性能
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Keywords
reduced graphene oxide
polyurethane
conductive property
mechanical property
force sensitivity performance
thermal property
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分类号
TQ322.3
[化学工程—合成树脂塑料工业]
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题名不同类型、长径比碳纳米管改性PDMS柔性复合材料
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作者
花蕾
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机构
同济大学浙江学院
同济大学浙江学院
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出处
《塑料》
北大核心
2025年第3期1-6,11,共7页
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基金
浙江省自然科学基金(LGF21E030001)
嘉兴市科技计划(2021AY10076)。
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文摘
为研究不同类型、长径比的碳纳米管(CNTs)对PDMS基柔性材料电学与力学性能的影响,采用溶液共混法制备多壁羧基化长碳纳米管(L-CNTs)、多壁羧基化短碳纳米管(S-CNTs)、超高纯单壁碳纳米管(US-CNTs)与聚二甲基硅氧烷硅橡胶(PDMS)系列柔性复合材料,并对其力学、电学性能进行研究。结果表明,单掺情况下,与US-CNTS-PDMS-01表面、体积电阻率相比,当US-CNTs的掺入量达到5%时,柔性材料的表面、体积电阻分别降低了3、5个数量级。当S-CNTs掺入量为1%时,柔性材料模量增大至4.89 MPa,与纯PDMS相比,增幅达到17.5%。复掺情况下,当PDMS基体中CNTs总掺入为5%,S-CNTs与L-CNTs掺入比为2:3或者3:2时,柔性材料的表面、体积电阻率较小,电学性能最优。对力学性能而言,复掺体系中含有S-CNTs的样品模量增强较显著,含有US-CNTs的复掺柔性材料具有较好的断裂伸长率。
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关键词
长、短多壁碳纳米管
超高纯单壁碳纳米管
聚二甲基硅氧烷硅橡胶
长径比
电学性能
力学性能
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Keywords
long short multiwalled
high purified carboxylic carbon nanotubes
PDMS
aspect ratio
conductive properties
mechanical properties
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分类号
TQ314.24
[化学工程—高聚物工业]
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题名长、短碳纳米管增强PLA复合材料性能的对比研究
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作者
花蕾
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机构
同济大学浙江学院嘉兴市土木与环境高性能功能材料重点实验室
同济大学浙江学院土木工程系
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出处
《塑料工业》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期58-65,共8页
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基金
浙江省自然科学基金(LGF21E030001)
嘉兴市科技计划项目(2021AY10076)。
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文摘
熔融沉积成型(FDM)3D打印构建柔性电路是未来柔性电子器件发展的新方向,采用长羧基化碳纳米管(L-CNT)、短羧基化碳纳米(S-CNT)改性聚乳酸(PLA)制备PLA基导电复合材料,并对其力学、电学以及热学性能进行了研究,探讨PLA基复合材料作为FDM 3D打印线材的最佳配方。L-CNT、S-CNT的掺入均有助于提高PLA基复合材料的热稳定性,但对复合材料的熔融及结晶温度没有产生明显的影响。结果表明,L-CNT更有利于提高聚合物基复合材料的电学以及力学性能,PLA基体中掺入3%的L-CNT时,PLA基复合材料具有最优的综合力学性能、稳定的热学性能及良好电学性能,适合制作FDM 3D打印的柔性导电线材。
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关键词
聚乳酸
碳纳米管
电学性能
力学性能
热学性能
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Keywords
Polylactide
Carbon Nanotubes
Electrical Properties
Mechanical Properties
Thermal properties
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分类号
TQ321.2
[化学工程—合成树脂塑料工业]
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题名碳纳米管和炭黑改性聚氨酯性能的对比研究
- 4
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作者
花蕾
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机构
同济大学浙江学院嘉兴市土木与环境高性能功能材料重点实验室
同济大学浙江学院土木工程系
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出处
《塑料工业》
CSCD
北大核心
2024年第12期145-153,共9页
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基金
浙江省自然科学基金(LGF21E030001)
嘉兴市科技计划项目(2021AY10076)。
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文摘
为了探讨碳纳米管(CNT)和炭黑(CB)在柔性电子材料中的应用价值,以此选择更适合商业和工业应用的导电填料,本研究采用溶液共混法制备了CNT/聚氨酯(TPU)、CB/TPU系列复合材料,并对其力学、电学、力敏以及热学性能进行了对比研究。研究结果表明,当CB质量分数为25%时,CNT质量分数为20%时,TPU基柔性复合材料达到了渗流阈值。CB和CNT均能明显提高TPU基柔性材料的杨氏模量,但当CB质量分数≥4%,杨氏模量开始降低。当CB质量分数≥8%、CNT质量分数≥10%后,柔性材料的断裂伸长率出现明显下降的趋势。在一定的应变条件下,CB/TPU复合材料的力敏性能优于CNT/TPU复合材料。CB和CNT掺入均能提高柔性复合材料的结晶温度,但过量CNT的掺入会导致结晶温度的降低。在导电填料质量分数相同的条件下,CB具有更低的市场价格以及工业应用前景,因此在TPU基柔性导电复合材料应用领域,更优先推荐CB作为导电填料。
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关键词
炭黑
碳纳米管
聚氨酯
电学性能
拉伸性能
力敏性能
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Keywords
Carbon Black
Carbon Nanotube
Polyurethane
Conductive Property
Tensile Property
Force-Sensitive Performance
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分类号
TQ323.8
[化学工程—合成树脂塑料工业]
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