论文摘要
塑料一般都具有良好的绝缘性能，并因此在很多领域得到了广泛应用，例如电线电缆、电子电气等。但是随着社会的发展和科技的进步，在某些领域塑料的绝缘性能反而变成了不利因素，于是人们开始研究如何改善塑料的导电性能。目前主要有两种方法，一种是改进分子结构，即制备结构型导电塑料，另一种是与可导电的填料复合，即制备复合型导电塑料。目前生产纤维复合型导电塑料的工艺主要为双螺杆反应挤出工艺，纤维在该工艺过程中受到很强的剪切作用，导致纤维长度过短，添加量高，而且纤维对设备磨损严重。国外已经有企业采用电缆包覆工艺生产导电塑料，该工艺可最大限度保持纤维的长径比，制备的导电塑料各项性能优异，但国内尚没有突破这一工艺的技术瓶颈。本研究打破了国外对我国的技术垄断，采用电缆包覆工艺成功制备了不锈钢纤维/聚碳酸酯/丙烯晴-丁二烯-苯乙烯（SSF/PC/ABS）、碳纤维/尼龙6（CF/PA6）和镀镍碳纤维/PC/ABS（NCF/PC/ABS）三种复合型导电塑料，并分别对其显微结构、导电性能、力学性能和屏蔽性能等进行了对比分析，结果如下：（1）先对三种导电纤维分别进行预处理，然后再制备导电塑料，可使纤维在树脂基体中均匀分散，否则纤维易出现团聚现象。采用电缆包覆工艺制备的导电塑料，各方面性能均高于采用反应挤出工艺所制备的样品。（2）随着纤维含量（本文中所提到含量如无特殊说明均指质量含量）的提高，三种材料的导电性能都逐渐提高。其中NCF/PC/ABS的体积电阻率最低可达到10-2Ω·cm。CF/PA6的导电性能最差，只有100Ω·cm，由此也可看出CF镀镍后可大幅度提高其导电性。（3）CF对材料的增强效果最好，CF/PA6的拉伸强度最高可达247MPa，弯曲强度可到299MPa，而SSF对材料的增强效果最小。三种纤维的加入都会大幅度降低材料的断裂伸长率。另外，阻燃剂的加入会对材料的力学性能产生影响，但不会影响其体积电阻率。（4）NCF/PC/ABS的屏蔽效能可达到7090dB，能够满足航空航天和军用要求；SSF/PC/ABS的屏蔽效能也可达到3065dB，足够在一般电子电器设备上使用。（5）分别将三种材料与国外同类产品的各项性能进行了测试对比发现，三种材料的各项性能指标均已达到甚至超过了国外同类产品。
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中文摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 导电塑料的发展背景及现状1.1.1 导电塑料的发展背景1.1.2 导电塑料的发展现状1.2 导电塑料的分类1.2.1 结构型导电塑料1.2.2 复合型导电塑料1.3 复合型导电塑料的导电机理1.3.1 导电网络的形成1.3.2 载流子的迁移1.4 导电塑料的应用1.5 导电塑料的发展展望1.6 本课题的研究目的、研究内容及创新点1.6.1 研究目的1.6.2 研究内容1.6.3 创新点第二章 SSF/PC/ABS复合型导电塑料的制备和性能2.1 引言2.2 实验材料与方法2.2.1 实验材料2.2.2 设备及仪器2.2.3 样品制备工艺2.2.4 测试与表征2.3 结果与讨论2.3.1 SSF/PC/ABS的显微结构2.3.2 SSF含量对SSF/PC/ABS导电性能的影响2.3.3 SSF含量对SSF/PC/ABS力学性能的影响2.3.4 阻燃剂的加入对SSF/PC/ABS性能的影响2.3.5 不同的加工工艺制备的SSF/PC/ABS的性能对比2.3.6 与国外同类产品的性能对比2.4 本章小结第三章 CF/PA6 复合型导电塑料的制备和性能3.1 引言3.2 实验材料与方法3.2.1 实验材料3.2.2 设备及仪器3.2.3 样品制备工艺3.2.4 测试与表征3.3 结果与讨论3.3.1 CF/PA6 的显微结构3.3.2 表面处理对CF分散性能的影响3.3.3 CF含量对CF/PA6 导电性能的影响3.3.4 CF含量对CF/PA6 力学性能的影响3.3.5 阻燃剂的加入对CF/PA6 性能的影响3.3.6 与国外同类产品的性能对比3.4 本章总结第四章 NCF/PC/ABS复合型导电塑料的制备和性能4.1 前言4.2 实验材料与方法4.2.1 实验材料4.2.2 设备及仪器4.2.3 CF连续电镀镍工艺制备NCF4.2.4 电缆包覆工艺制备NCF/PC/ABS4.2.5 测试与表征4.3 结果与讨论4.3.1 NCF的镀层分析4.3.2 NCF/PC/ABS的显微结构4.3.3 NCF/PC/ABS与CF/PA6 的导电性能对比4.3.4 NCF含量对NCF/PC/ABS力学性能的影响4.3.5 SSF/PC/ABS与NCF/PC/ABS的屏蔽性能对比[99]4.3.6 与国外同类产品的性能对比4.4 本章总结第五章 全文结论参考文献发表论文和科研情况说明致谢
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