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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
1
作者 花蕾 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期34-40,共7页
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... 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。 展开更多
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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不同类型、长径比碳纳米管改性PDMS柔性复合材料
2
作者 花蕾 《塑料》 北大核心 2025年第3期1-6,11,共7页
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... 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。 展开更多
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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长、短碳纳米管增强PLA复合材料性能的对比研究
3
作者 花蕾 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期58-65,共8页
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... 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。 展开更多
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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碳纳米管和炭黑改性聚氨酯性能的对比研究
4
作者 花蕾 《塑料工业》 CSCD 北大核心 2024年第12期145-153,共9页
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... 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。 展开更多
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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长、短碳纳米管改性PCL柔性复合材料 被引量：1
5
作者 花蕾 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期21-28,共8页
利用熔融沉积制造(FDM)3D打印技术构建聚己内酯(PCL)基柔性电子结构单元应用于生物医学领域,是未来柔性器件发展的一个新方向。选用PCL作为柔性基体不仅可以满足FDM 3D打印工艺的需求,而且可以满足柔性电子材料在大形变可穿戴器件及生... 利用熔融沉积制造(FDM)3D打印技术构建聚己内酯(PCL)基柔性电子结构单元应用于生物医学领域,是未来柔性器件发展的一个新方向。选用PCL作为柔性基体不仅可以满足FDM 3D打印工艺的需求,而且可以满足柔性电子材料在大形变可穿戴器件及生命健康监测领域应用的需求。采用长碳纳米管(LCNTs)、短碳纳米管(SCNTs)改性PCL基柔性复合材料,研究了SCNTs,LCNTs以及复配的SCNTs/LCNTs添加量对PCL基柔性复合材料力学、电学性能的影响。结果表明,当PCL基体中掺入CNTs(CNTs≤5wt.%)时,无论是LCNTs,SCNTs还是复配SCNTs/LCNTs的掺入,均可以明显地提升PCL基柔性复合材料力学及电学性能,且LCNTs的掺入量以及掺入比对PCL基柔性复合材料的力学以及电学性能的影响较为显著。当3wt.%≤CNTs≤5wt.%,此具有良好电学及力学性能的PCL/CNTs系列柔性复合材料适合制作大形变、高灵敏性柔性导电线材。 展开更多
关键词 聚己内酯 长、短碳纳米管 力学性能 电学性能 高柔性复合材料
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基于热失重分析对聚合物发泡剂ADC发气量测定方法的研究
6
作者 王晓东 花蕾 +1 位作者 董爱娟 罗李华 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期142-147,共6页
根据偶氮二甲酰胺(ADC)热分解第一阶段(200~240℃)的分解方程式,建立ADC的分解过程与发气过程之间的函数关系式,将ADC的热失重(TG)曲线转变为TG发气曲线。结果表明,通过对比发泡剂ADC的TG发气曲线和排水集气法测定的发气曲线,得出两种... 根据偶氮二甲酰胺(ADC)热分解第一阶段(200~240℃)的分解方程式,建立ADC的分解过程与发气过程之间的函数关系式,将ADC的热失重(TG)曲线转变为TG发气曲线。结果表明,通过对比发泡剂ADC的TG发气曲线和排水集气法测定的发气曲线,得出两种测定方法测得ADC的起发温度、最大发气速率温度、终止发气温度等数据非常接近,两条曲线与拟合曲线的对比Adjusted R-Square分别达到0.9937和0.91543,因此,在ADC热分解第一阶段(200~240℃),ADC的TG发气曲线可以通过TG曲线计算得到,并可以替代传统的排水集气法测定的发气曲线。 展开更多
关键词 发泡剂 偶氮二甲酰胺 发气量 热失重分析 发气曲线
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