陶国良　林惜晨　夏艳平　帅骥　魏晓东

(常州大学材料科学与工程学院，江苏 常州,213164)

长径比对HDPE/MWCNTs复合材料性能的影响

陶国良林惜晨夏艳平帅骥魏晓东

(常州大学材料科学与工程学院，江苏 常州,213164)

摘要：以高密度聚乙烯(HDPE)为基体、不同长径比多壁碳纳米管(MWCNTs)为填料,研究长径比对HDPE/MWCNTs复合材料的导电和导热性能的影响。结果表明：填充不同长径比的MWCNTs，复合材料的阈值填充量是不同的。长径比越大，阈值填充量越小。相对于导热曲线，导电曲线中出现了渗流阈值，这在一定程度上说明了隧道效应对体系的导电性能有很大的提高。通过扫描电子显微镜照片从微观上解释不同长径比对复合材料性能的影响，并进一步分析长径比最短却性能优异的原因。

关键词：高密度聚乙烯多壁碳纳米管长径比导电性能导热性能

随着科技的快速发展，聚合物基功能复合材料的应用越来越广泛。聚合物基导电导热复合材料是将填料填充在聚合物基体中所制备的，能够应用于很多产品中[1]。文献[2]报道采用炭黑、碳纤维、膨胀性石墨烯作为填料，聚乙烯作为基体，制备得到复合材料, 研究了导电导热与其形貌的关系, 发现颗粒状的炭黑接触面积相对较小，导热导电效果不太好；长径比较大或比表面积较大的碳纤维或石墨烯更易接触到，其导热导电效果较好[3]。采用管状结构的多壁碳纳米管(MWCNTs)在空间上具有取向性，在一定的方向上连接，形成空间网络结构，长径比大的MWCNTs能够在较低填充量下, 有效地增加空间接触的机会，形成通路，具有较好的导电导热性能[4]。……