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摘 要

本文主要采用以乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)和低密度聚乙烯(LDPE)为基体树脂，炭黑(CB)粒子为导电填料。往不同比例的基体中添加不同含量CB，在XSS-300转矩流变仪中制备EVA/LDPE/CB导电复合材料，将其电性能和力学性能进行对比，研究CB粒子的分散形态、 共混体系相形态以及CB与EVA/LDPE/CB共混体系导电性能和力学性能的关系。通过DSC、SEM等研究LDPE/EVA两相体系随EVA含量的变化引起的相变化及CB在LDPE/EVA共混体系中选择性分布情况。从而确定最佳研究范围内的最佳生产方案，开发出具有优异电性能和力学性能的新型导电复合材料。

关键词：导电复合材料；乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；低密度聚乙烯；炭黑；分散形态。

Study on Properties of EVA/LDPE/CB Conductive Composites

Abstract

In this paper, EVA and LDPE as matrix resin, CB particles as conductive filler.To the matrix in different proportions of adding different contents of carbon black, EVA/LDPE/CB conductive composites are prepared in XSS-300 torque rheometer, comparing their electrical properties and mechanical properties, the study of CB particles dispersed morphology, blend phase morphology and electrical conductivity and mechanical properties of the blends of CB and EVA/LDPE/CB relationship.The phase change caused by the change of LDPE/EVA two-phase system with the change of EVA content and the selective distribution of CB in LDPE/EVA blends were studied by DSC and SEM.In order to determine the best production plan in the best research scope, a new conductive composite material with excellent electrical and mechanical properties was developed.

Keywords: Conductive composites；Ethylene vinyl acetate copolymer ；Low density polyethylene；Carbon black；Dispersion morphology .

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 导电复合材料的加工方法 1

1.2.1表面导电膜成型法 1

1.2.2导电填料分散法 1

1.2.3导电材料层积复合法 1

1.3 导电复合材料的应用 2

1.3.1防止静电 2

1.3.2新型屏蔽材料 2

1.3.3电器应用 2

1.3.4其它应用 3

1.4 导电复合材料的影响因素 3

1.4.1基体树脂的影响 3

1.4.2导电填料的影响 3

1.4.3研发方案和生产工艺的影响 3

1.4.4其它影响 3

1.5 CB填充型导电复合材料 4

1.5.1CB填充型导电复合材料导电机理 4

1.5.2CB填充两相聚合物 5

1.6 基体树脂LDPE 5

1.7 基体树脂EVA 6

1.8 复合材料研究现状和进展 6

1.8.1复合材料研究现状 6

1.8.2进展 6

第二章 实验 8

2.1 实验原料和设备 8

2.2 LDPE/EVA/CB导电复合材料的制备 9

2.2.1称料 9

2.2.2导电复合材料的制备 9

2.3 工艺流程图 10

2.4 LDPE/EVA/CB导电复合材料物理性能的测试 10

2.4.1LDPE/EVA/CB导电复合材料电性能的测定 10

2.4.2哑铃试样宽度、厚度的测量 11

2.4.3LDPE/EVA/CB导电复合材料力学性能的测定 12

2.4.4LDPE/EVA/CB导电复合材料表征相关测定 12

第三章 结果与讨论 14

3.1 EVA和CB含量的增加对LDPE/EVA/CB导电复合材料电性能的影响 14

3.2 EVA和CB含量的增加对LDPE/EVA/CB导电复合材料力学性能影响 18

第四章 结论与展望 20

4.1 结论 20

4.2 展望 21

参考文献： 22

致 谢 24

第一章 绪论

1.1 引言

随着经济快速发展，科技越发发达，人们对高分子材料认识和研究水平也有所提高。然而，大多数的高分子材料具有介电性，因此，研究和开发的导电高分子材料是迫在眉睫。通过对聚合物填充炭黑等导电填料来制得导电高分子材料，如具有新型导电功能和低表面电阻的刺激聚合物，具有容易成型和绿色生产工艺性能的优点,使得高分子导电复合材料在人们生活中和高科技领域得到广泛的应用。采用价格便宜的填料来填充，方便科研研究，为以后的复合新型材料的研究提供足够的依据。

导电复合材料有两种：一、结构型导电材料；二、复合型导电材料。现研究主要以复合导电材料为主，此材料是通过在高分子聚合物中加入导电填料 , 经过分散复合 、层积复合等手段所制得^[1]。导电复合材料作为一种新型的功能材料 , 不仅具有质量轻、 易加工、成本低的特点^[2] ,而且能在大范围内调节电性能和力学性能^[3]。导电复合材料的研发响应了各领域的需求，在各领域也得到广泛应用，取代了无机导电材料。

1.2 导电复合材料的加工方法

1.2.1表面导电膜成型法

表面导电膜成型法，可以采用导电涂料来蒸镀金属或给金属氧化物镀膜，亦可采用金属热喷涂、湿法镀层使得高聚物形成表面导电膜。

1.2.2导电填料分散法

导电填料分散法是当前导电复合材料的主要研发生产方式，可研发生产各类导电高分子复合材料。导电复合材料过去常用碳黑，不过现在碳纤维、金属纤维和金属镀膜玻璃纤维等各种新型导电复合材料被广泛研发。

1.2.3导电材料层积复合法

导电材料层积复合法是把碳纤维毡、金属丝、带等导电层和以塑料为基体的高分子材

料通过叠压制成导电塑料。

1.3 导电复合材料的应用

目前，复合导电材料在电气、石油化工、机械、照相等领域得到大量使用。主要应用领域：

1.3.1防止静电

一般高分子材料在生产和实用的过程中，介电性比较严重，在一些条件下对材料的性能会产生影响，还会对者人造成不必要的危害。加工和使用过程中带来的影响：使胶片感光性能下降；一些塑料会由于静电产生的火花引起不必要的燃烧。因此采用导电高分子复合材料来提升其介电性。

1.3.2新型屏蔽材料

所谓的屏蔽电磁波就是阻碍电磁波的能量从材料的一边穿透到另一边，磁场强度或者辐射的使用强度会有所减少。用电磁波衰减的分贝值DB来表示其屏蔽效果：分贝值每减少10，说明电磁波强度减少了一个数量级。现在制造电磁波屏蔽导电塑料的主要方式：向塑料中填加金属箔片和金属纤维。

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