3D打印炭黑/水性聚氨酯导电复合材料的制备及性能

摘要：

采用硅烷偶联剂KH550对炭黑(CB)进行了改性,得到了KH550改性的CB(KH550/CB),通过FTIR、DLS和SEM对CB和KH550/CB进行了表征,采用共混法和流延浇铸法分别制备了CB/水性聚氨酯(CB/WPU)复合材料与KH550/CB/水性聚氨酯(KH550/CB/WPU)复合材料.利用直写式3D打印,探讨了不同的填充图案和填充率对KH550/CB/WPU复合材料性能的影响.结果表明,KH550/CB粒径约为620 nm,分散均匀,在WPU基体中分散性更好,导电粒子之间连接得更紧密.当CB与KH550/CB含量(以WPU质量为基准,下同)均为3％时,KH550/CB/WPU复合材料的电导率为1.79×10-3 S/m,比CB/WPU复合材料的电导率增加了14倍;CB与KH550/CB含量均为2％时,KH550/CB/WPU复合材料的拉伸强度比CB/WPU复合材料增加了175％.选择填充图案为线形、填充率为80％时,KH550/CB/WPU导电性能较好,电导率达到2.66×10-3 S/m,与其他非3D打印产品相比,其导电性能提升了1～2个数量级.

关键词：水性聚氨酯、炭黑、共混、电导率、直写3D打印、功能材料

所属期刊栏目：40

分类号：TQ323.8

资助基金：湖南省自然科学基金省市联合基金项目;材料表界面科学与技术湖南省重点实验室开放课题

在线出版日期：2023-03-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：565-571,583