Page 81 - 《橡塑技术与装备》2022年10期
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材料与配方                                               康永·碳纳米管 / 聚乙烯醇复合材料电磁屏蔽性能研究


                再进行挂膜。                                            分散性,所以在其他条件相仿时,我们会选取黏度较
                   (6)将膜室温放置 3  h 后,放入电热恒温鼓风干                     小的进行试验。实验数据见表 3。
                燥箱中,在 60  ℃时干燥 40  min 后脱模,最终获得以                             表 3 不同 PVA 含量的黏度值
                                                                       PVA 质量分数 /%               黏度 /cp
                无改性碳纳米管为吸收剂,PVA 为基体的复合材料。
                                                                            7.5                    22.8
                1.3.7 多壁碳纳米管 / 聚乙烯醇复合材料膜                                   8.125                   34.6
                                                                            8.75                   38.2
                的导电性能测试                                                    9.375                   55.1
                    按照章节 1.3.6 前三步进行制备,然后将真空干                                10                    74.1
                                                                           10.625                  77.2
                燥好的碳纳米管,称取 0 g、 0.08 g、 0.16 g、 0.32 g、 0.48               11.25                   86.1
                g、0.64  g  95% 无改性碳纳米管,加热 25  min,超声                       11.875                  100
                                                                            12.5                   210
                处理 20 min,进行刮膜处理,成膜后,将其裁剪均匀,
                测量其电阻率与多壁碳纳米管含量的关系。
                1.3.8 不同含量的多壁碳纳米管 / 聚乙烯醇
                复合材料膜断裂伸长率及断裂强力测试
                    按照章节 1.3.6 步骤进行实验,对不同质量分数
                的多壁碳纳米管 /PVA 复合材料中成膜进行拉力测定。
                1.3.9 多壁碳纳米管 / 聚乙烯醇复合材料膜
                的电磁屏蔽效应的测试方法
                    按照章节 1.3.6 原理进行制备,并测试其吸波性
                能。
                    先连接好实验装置,然后接通电源 ;
                    预热 15 min 左右,待设备稳定后,将频谱分析仪
                校准 ;                                                       图 1 PVA 质量分数与黏度的关系
                    按测试要求测试未放入试样的屏蔽效能值,将读                             接下来我们对以上几组试验剩余的溶液进行了静
                数归一 ;                                             置,放置了 30  min,然后对其进行刮膜处理 :我们先
                    放入准备好的待测试样,测试屏蔽效能值,记录                         取一个水平的平面,利用水平测试器进行找平的步骤,
                读数 ;
                                                                  选取约 1  mm 深的刮膜棒进行刮膜,完毕后,待膜自
                    测试完毕按要求关闭仪器,统计数据。                             然冷却至,略微倾斜不再流动时,放置烘箱恒温鼓风
                    实验仪器是数显的,会直接显示接收功率值,故                         干燥箱(60 ℃)内 40 min 即可。
                放入试样的屏蔽效能值与未放入屏蔽效能值之差即为
                                                                      成膜之后我们要对其韧性进行测量 :截取宽一厘
                屏蔽效能值,不用再计算。                                      米,窄 4 cm 大小的膜,设定拉力测试仪数据为:隔距 :

                                                                  25 mm,速度 : 125 mm/min,温湿度 : 25 ℃,然后进
                2 实验结果与讨论                                         行拉力测定数据如表 4。
                2.1 聚乙烯醇水浴制备温度的选择                                       表 4 不同 PVA 质量分数成膜的断裂伸长率
                    根据章节 1.3.1 步骤观察其溶解程度大小,以及                      PVA 质量分数 /%      断裂伸长率 /%       断裂强度 /MPa
                                                                        7.5           232.65           28
                溶解快慢,并根据最后获得的溶液的透明度选取合适                                 8.75          240.27           35
                的温度。最终我们确定温度在 90  ℃时,聚乙烯醇溶                               10           276.65           44
                                                                        11.25         308.61           48
                液中无杂质且透明度是最好的。                                          12.5          334.85           60
                2.2 聚乙烯醇黏度与断裂伸长率的数据分析
                                                                      根据实验结果如下图所示 :随着聚乙烯醇浓度的
                    利用 origin 软件我们得到了这样一个单增的曲
                                                                  增大,聚乙烯醇膜的断裂伸长率以及断裂强力显著提
                线图 ( 图 1),从这幅图中我们不难发现随着聚乙烯醇
                                                                  高,聚乙烯醇的浓度与断裂伸长率以及断裂强力成正
                PVA 质量的增加,黏度也随之上升,与此可知黏度的
                                                                  比,断裂伸长率是指在拉断时的位移值与原长的比值,
                增加会影响碳纳米管在以聚乙烯醇为基体的溶液中的


                2022     第   48 卷                                                                      ·31·
                      年
   76   77   78   79   80   81   82   83   84   85   86