聚甲醛導(dǎo)電材料的研究與應(yīng)用
發(fā)布時間:2025-02-23 11:28來源:原創(chuàng)
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摘要:?聚甲醛(POM)是一種綜合性能優(yōu)良的工程塑料,廣泛應(yīng)用于汽車、電子電氣、家用電器等領(lǐng)域。近年來,隨著抗靜電和導(dǎo)電技術(shù)的發(fā)展,聚甲醛的改性研究逐漸成為熱點。通過添加炭黑、碳納米管、玻璃纖維等導(dǎo)電填料,可以顯著提高POM的導(dǎo)電性能和力學(xué)性能。
聚甲醛(POM)是一種具有高拉伸強度、高硬度、耐蠕變性和耐化學(xué)性等優(yōu)異性能的工程塑料。然而,POM自身的熱穩(wěn)定性較差,與其他助劑的相容性差,這使得其在抗靜電和導(dǎo)電方面的改性較為困難。為了克服這些限制,研究者們通過添加導(dǎo)電填料如炭黑、碳納米管、玻璃纖維等,成功制備了導(dǎo)電聚甲醛復(fù)合材料。
1. 炭黑和抗靜電劑的協(xié)同使用
研究表明,炭黑和改性抗靜電劑的協(xié)同使用可以顯著提高POM的導(dǎo)電性能。例如,炭黑和改性抗靜電劑改性硅油的配合使用,可以使POM的表面電阻率達到102Ω/cm,同時其力學(xué)性能也有所改善。此外,增韌劑聚氨酯彈性體(TPU)的加入進一步提高了POM的沖擊強度,但會增加其表面電阻率。
2. 還原氧化石墨烯的應(yīng)用
還原氧化石墨烯(rGO)的引入不僅提高了POM的防靜電性能,還保持了良好的機械性能。研究表明,rGO負載量為1%時,POM織物的表面電阻率為4.37×10^9Ω/9cm,且經(jīng)過20次水洗后表面電阻率無明顯上升。這種雙功能層結(jié)構(gòu)的POM織物具有良好的防靜電性。
3. 多壁碳納米管(MWCNTs)的加入
多壁碳納米管(MWCNTs)的加入可以顯著提高POM的導(dǎo)電性和熱穩(wěn)定性。研究發(fā)現(xiàn),當MWCNTs含量為1.0 wt%時,POM復(fù)合材料的導(dǎo)電系數(shù)達到0.5289 k(W/m K),比純POM提高了約4.8倍。此外,MWCNTs的加入還形成了較高的界面熱阻,進一步提高了復(fù)合材料的導(dǎo)電性能。
4. 其他改性方法
除了上述方法外,還有研究通過添加氮-磷阻燃劑和抗靜電劑復(fù)配,制備了阻燃抗靜電改性聚甲醛復(fù)合材料。這些材料不僅具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能,還具備良好的阻燃性能。
結(jié)論
聚甲醛導(dǎo)電材料的研究取得了顯著進展,通過添加導(dǎo)電填料和改性劑,可以顯著提高POM的導(dǎo)電性能和力學(xué)性能。這些改性聚甲醛材料在靜電耗散、電磁屏蔽、傳感器等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。未來的研究可以進一步優(yōu)化填料的種類和用量,提高復(fù)合材料的綜合性能。
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