高功能氟樹脂的應(yīng)用開發(fā)

刊名：工業(yè)材料（日）

刊期：2013年第7期

作者：三好健太朗 等

編譯：張英才

碳與樹脂的復(fù)合材料用于電子零件和汽車零件等領(lǐng)域。樹脂復(fù)合材料一般采用熔融混煉方法制造。為了使樹脂具有防止帶電或除去靜電的功能，需要加入20%～30%（質(zhì)量百分比，下同）的炭黑作為填料，但這樣將損失樹脂的彈性，很難在承受彎曲的部件上使用。納米尺度的碳管（CNT）可以在賦予導(dǎo)電性能的同時大幅減少填料的添加量。但在混煉過程中，高的剪切力會使CNT剪斷，為了保證必要的導(dǎo)電、傳熱性能，必須增加CNT的添加量。因此，期望開發(fā)出極少量長尺度CNT的高功能樹脂。

在本項(xiàng)研究中，只在氟樹脂粒子表面固定并浸滲CNT，因而填料添加量大幅下降。使用長尺度（長度100～150μm，直徑約14nm）CNT，即使添加濃度極低，也能得到高的導(dǎo)電性。

將長尺度CNT分散在甲基-乙基甲酮（MEK）中，利用這種MEK分散液和超臨界碳酸法在平均粒徑25μm的聚四氟乙烯粒子表面固定并浸滲0.01%～1%的長尺度CNT，試制成高性能氟樹脂。氟樹脂的性能指標(biāo)如下。

（1）導(dǎo)電性。長尺度CNT添加量在0.01%時，其體積電阻率為107Ω·cm。

（2）導(dǎo)熱性。CNT的長度越長則導(dǎo)熱性越好，在長尺度CNT添加量為0.05%時，熱傳導(dǎo)率為母材的2.6倍。300μmCNT為1%時，熱傳導(dǎo)率為0.69W/m·K。

（3）力學(xué)性能。長尺度CNT添加量為0.1%、0.01%時，拉伸性能比母材下降，但彎曲、壓縮性能有所提高。