基体分子运动对聚偏氟乙烯/碳纤维复合材料的聚合物基正温度系数性能的影响

作     者：刘仁鹏 邹会昭 黄炎昊 刘正英 杨伟 杨鸣波 Ren-peng Liu;Hui-zhao Zou;Yan-hao Huang;Zheng-ying Liu;Wei Yang;Ming-bo Yang

作者机构：四川大学高分子科学与工程学院成都610065 

基　　金：国家自然科学基金(基金号21674069 51721091)资助项目 

出 版 物：《高分子学报》 (Acta Polymerica Sinica)

年 卷 期：2021年第52卷第3期

页      码：312-320页

摘      要：聚合物基正温度系数(PTC)材料中,基体分子在熔体状态下的运动能力可显著影响填料分布、PTC强度及稳定重复性等,明确其机理有利于高灵敏性且稳定可重复的PTC复合材料的设计与制备.通过探究基体熔体黏度不同的聚偏氟乙烯(PVDF)/碳纤维(CF)的电阻-温度响应行为,可以发现复合材料PTC转变温度区间仅取决于基体化学结构与结晶性,而PTC循环稳定性却受到基体分子运动能力的显著影响.当基体分子运动能力较强时,分子链极易黏附填料在CF表面形成包覆层,导致局部填料间距增大到隧穿距离以上,不利于复合材料导电网络的重建,导致随热循环次数增加,复合材料的室温电阻率有所升高,PTC可重复性略微降低.而对基体分子链缠结明显的PVDF/CF复合材料中,运动能力较弱的分子链不会包覆CF粒子,在多次升温-降温循环后导电通路能恢复到初始状态,复合材料呈现良好的PTC可重复性,将其应用于电路过热保护装置时,复合材料表现出灵敏的温度响应特性及可多次循环的开关特性.

主 题 词：聚偏氟乙烯 导电高分子材料 正温度系数 分子链运动能力 

学科分类：0817[工学-轻工类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11777/j.issn1000-3304.2020.20181

馆 藏 号：203101723...