单壁碳纳米管环氧树脂复合材料的电导性和电磁屏蔽性能.PDFVIP

单壁碳纳米管/环氧树脂复合材料的电导性和电磁屏蔽性能∗ 李宁 黄毅 李飞飞 马延风 陈永胜 化学学院高分子化学研究所 南开大学 天津 300071 摘要： 制备了单壁碳纳米管/环氧树脂(SWNTs/Epoxy)复合材料。SWNTs 用电弧法制 备，He 气作载气。SWNTs 含量为 0.6%时，材料的电导率提高了 11 个数量级。当 SWNTs 含量达到 10％时，材料电导率达到0.14 S/cm。在10-15000MHz 内,电磁屏 蔽性能最高值达到41dB。在制备SWNTs 过程中用He/CO2 做载气，以除去SWNTs 中 的无定型碳等杂质，发现 SWNTs 在聚合物基质中有了更好的分散。并将用其制备 的复合材料的电磁屏蔽性能与纯He 气氛下生产的SWNTs 制备的复合材料作对比。 关键词：单壁碳纳米管(SWNTs) 电导率 电磁屏蔽性能 引言： 随着电子信息产业的高速发展，电子产品的普及和电子设备壳体材料朝以塑料 代替金属的方向发展，电磁波辐射对人体造成了极大的伤害，电磁屏蔽材料已经 受到极大的关注1。我们知道在绝缘体中添入微小的、长径比高的导电体，可以制 2 备成优良的电磁屏蔽材料 。而基于高聚物的导电体系易于制备，质量小，且制作 成本低廉，常用来制备电磁屏蔽材料3 。SWNTs 具有极大的长径比和优良的导电性 能2 ，将单壁碳纳米管分散到高聚物中可以制备出性能优良的电磁屏蔽材料。 试验部分： 618 型环氧树脂作为基质，低分子聚酰胺作为固化剂，环氧树脂与固化剂的固 化比例为2:1。单壁碳纳米管用电弧法制备，纯He 气做载气。另一种碳纳米管的 制备用He/10%CO2 做载气，用以除去无定型碳等杂质。 首先将碳纳米管分散到丙酮溶液中，超声 2 小时，再将溶有环氧树脂的丙酮 溶液倒入该溶液中，超声2 小时，然后加入适量固化剂，搅拌均匀，超声15 分钟， ∗ 国家“863”计划（2003AA302640 ）资助 将溶液倒入模具中，待丙酮自然挥发后，环氧树脂在室温下固化。 结果与讨论： 图 1 是单壁碳纳米管/环氧树脂复合材料的电导率与 SWNTs 质量分数的关系 图。当SWNTs 含量为0.6％时，电导率提高了11 个数量级。图中SWNTs 最大含量 为10％，其电导率为0.14 S/cm。 1 0.1 0.01 1E-3 1E-4 1E-5 1E-6 1E-7 ) m 1E-8 c /