氟橡胶复合导电材料性能

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先将纯氟橡胶在双辊筒炼塑机( 1 6 0 ℃) 上炼开 ,
再 加入偶 联 剂 、 炭黑 、 碳 纤维 、 石墨 等进 行混 炼 , 待各 种 填料 混合 5 mi n后 , 将 双 辊 辊 距 调 至 所 需 厚 度 后 直 接下 片成 型 , 再 制样 测体积 电阻率 和拉伸 强度 。
双 辊炼 塑机 : 上 海 西玛伟 力橡 塑机 械有 限公 司 ; I NS T RON 万 能 材 料 实 验 机 : 4 3 0 2型 , I n - s t r o n
C o . L t d ( 美) ; 压 力 成 型机 : HP - 6 3 ( D) 型, 上 海 西 玛
具有高效 、 价廉 、 安全和环保等优点 , 可作为可再生
能 源规模 化 发 电储能 、 电网调 峰等应 用 , 一直受 到广
泛 的关 注[ 卜引。 由于钒 电池 电解 液 中 VO。 +的强 氧化 性 和硫 酸
伟 力橡 塑机 械有 限公 司 ; 四探 针 电阻测 试 仪 : S DY一 4 型, 广 州半 导体材 料研究 所 ; 高 阻计 : Z &3 6型 , 上 海
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1 O
图 3 炭黑与石墨 的相互配 比对体 系导 电性能
和力学性 能的影响( 填料 总含量 5 O )
随着炭黑含量 比例的增加 , 体 系的拉伸强度随 之增大, 但在最后一个点处反而下降 。这说 明单纯
第 六 电表 厂 ; 扫描 电子显微 镜 ( S E M) : 日本 J S M-
5 9 0 0 I V S CANI NG EI EC TRON MI CROS COPE。
的强 酸性 , 作 为钒 电池 的 电极 材料 必 须 具 备 耐强 氧 化 性 和强 酸 性 , 还要 求 具 备 电化 学 活 性好 , 电 阻低 ,
2 结 果 与讨 论
2 . 1 炭黑 、 石墨 、 碳 纤 维 三 者对 样 品导 电性 能 和 力
6 学性 能 的影 响
四川化 工
第1 7卷
2 0 1 4年 第 6期
由图 3 可以看出, 炭黑 比例 由 3 到 1 O 9 / 6 ( 石墨 含量 比例从 4 7 到 4 0 ) 这段电阻率降低 比较快 , 后面随着炭黑和石墨的不 同比例组合 , 对 电阻率 的
1 . 4 性能 测试
本文使用耐腐蚀性能极强的的氟橡胶作为制备 复合材料的基体树脂 , 炭黑 、 石墨及碳纤维作为导电 填料 , 探讨了使用单独导电填料 、 不 同导电填料的配
比及 混炼 时 间对 使用 氟橡 胶为 基体 制备 的导 电复合
材料 导 电性 能 和机械 性 能 的影 响 。
1 . 3 实验具 体操 作
机械强度高等特点 。迄今 , 已研究过 的电极材料基 本 可以分为三大类 , 金属类 电极 、 碳素类电极以及复 合高分子 电极。金属类 电极 、 碳 素类 电极各有其优
缺点 , 但 目前 对 电极 的 研 究 热 点 是 复 合 高 分 子 电
极 一 引。
率小于 1 Q・ c m 的氟橡胶 复合导电材料 。 关 键词 : 氟橡 胶 导 电复合 源自料 炭 黑石墨碳 纤维
钒 电池
1 9 8 4年 , 澳 大利亚新 南威尔 士大学 ( UNS W) Ma r r i a Ka z a c o提 出钒 液 流 电 池 ( Va n a d i u m R e d o x
1 实验 部 分
1 . 1 原 料 和试 剂
S E M 测试 : 将样品制成小 条 , 骤冷后 , 喷金 , 用 S E M 对样品形貌进行分析。
氟橡 胶 : F P M2 6 0 1 , 市 购; 乙炔炭黑 : 四川成都
中强化 工公 司 ; 导 电石 墨 : 四川 成都 中强 化 工公 司 ;
0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0
体 积 电阻率 的测试 : 实验 中导 电能 力 的测试 , 低
电阻部分使用 S D Y型 四探针仪器 , 高电阻部分使用
Z C _ 3 6型高 阻仪 测 定 。力 学 性 能测 试 : 将 样 品 制 成 哑铃状 样 条 后 , 用 I NS T RO N 万 能 材 料 实 验 机 在
5 0 mm/ mi n的拉 伸 速度下 进行 测试 。
影 响不大 , 这 也 说 明 乙 炔 炭 黑 是 主 要 的导 电 填 料 。
但最后一个点电阻率升高, 这是因为这点 的 5 0 固 含量全为乙炔炭黑 , 没有 了石墨的分散作用 , 炭黑会
聚集 在 一起成 块 , 形 成导 电网络 的机会 减少 , 故 电阻 率 升高 。
图 1 炭 黑、 石墨 、 碳纤维含 量对体 系导电性能 的影 响
B a t t e r y ,VR B ) 新概念 , 该 电 池 以稀 有 金 属 钒 的各
P AN基 碳纤 维 : 江 苏南 通 森友 炭 纤 维 有 限公 司 ( 直
径: 1 0 u n; r 长度 0 . 5 c m ̄1 . 0 c m) 。
1 . 2 加工及 检测 仪器
种 价 态离 子 作为 电池 反 应 活 性 物 质 , 电池 正极 为 V ( 1 V) / v( V) 电对 , 负极 为 V( Ⅱ) / v( I l 1 ) 。这种 电池
第 6期
氟橡胶 复合 导 电材 料性 能

氟橡胶 复合 导 电材料 性 能
李道玉
( 攀钢集团研 究院有限公司, 四川攀枝花 , 6 1 7 0 0 0 )
摘 要
研究 以氟橡 胶 为基 体 树脂 , 炭黑 、 石 墨和碳纤 维为 导 电填 料 的导 电复合 高分子 材料 中 , 炭黑、 石 墨、 碳 纤 维及 三者 之 间 的配 比和混炼 时 间对 复合 材料 导 电性 能 和机械性 能 的影 响 , 制备 出体 积 电阻