1. 研究目的与意义
研究背景:
静电是一种处于静止状态的电荷。一般而言,材料的绝缘性越好,越容易产生静电。人从地毯或沙发上起立就可以产生一万伏特的电压,但一般情况下不会对生活造成影响。静电若是在材料表面大量聚积,会导致设备无法正常使用,如精密仪器失真、电子元件损坏等。在工业生产中,静电会引起火灾或者爆炸等重大事故。为了保证安全,延长设备寿命,消除静电至关重要。
高分子材料因其各种优异性质,在生活中获得广泛运用。常用的高分子抗静电方法有三种:添加抗静电剂、与其他导电分子共混、添加导电填料。其中,在高分子材料中添加导电填料,制成抗静电涂料是一种极具价值的方法,以为它可以无视设备外形、运营状况等限制,而且工艺简单、施工方便、成本低廉。不少抗静电涂层已经在国内外实现商品化。
2. 研究内容和预期目标
(1) 碳纳米管的表面改性及镀银,利用强酸和氯化试剂,对碳纳米管进行氧化、敏化和活化处理,提高其表面可反应基团的数量及表面粗糙的程度,提高镀银效率。采用不同浓度的银氨溶液对改性后的碳纳米管进行镀银,控制反应时间,从中选出较好的镀银碳纳米管。
(2) 将镀银碳纳米管与紫外光固化树脂混合,制备出不同比例的抗静电填料,通过填料的导电性能和力学性能进行测试,寻求出最优的抗静电涂料配方。
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3. 研究的方法与步骤
研究方法:
首先采用化学镀银法对碳纳米管进行改性,提高其导电性,再将改性后的碳纳米管与树脂进行光固化,制备出填料,得出最佳配方。
具体步骤:
4. 参考文献
[1]杨海杰,耿宏章,李春刚,鹿秀山,罗志佳,王婧,贾松霖,王洁,达世勋.碳纳米管抗静电薄膜的制备及性能测试研究[j].材料保护,2016,49(s1):90-92.
[2]叶芸,肖晓晶,郭太良,黎威志,蒋亚东.碳纳米管表面化学镀银及场发射性能研究[j].功能材料,2012,43(09):1221-1224.
[3]李辰砂,王清滨,张宝友,曹茂盛,卢伟哲,李志,梁吉.碳纳米管对聚合物纤维抗静电能力的影响[j].哈尔滨工业大学学报,2004(04):433-436.
5. 计划与进度安排
起止时间 | 自2022年3月01日至2022年6月 | ||
序号 | 论文阶段及工作内容 | 时间安排 | 阶段性成果 |
1 | 查阅文献,了解课题背景,初步设计实验,完成开题报告 | 2022.3.01~2022.3.14 | 确定实验方案 |
2 | 开展初步实验,进行碳纳米管的改性和镀银。 | 2022.3.15~2022.4.14 | 完成碳纳米管的改性 |
3 | 探索不同比例镀银碳纳米管和光固化树脂涂料的制备。 | 2022.4.15~2022.5.14 | 完成配方比例 |
4 | 表征所制备的抗静电涂料的性能 | 2022.5.15~2022.5.31 | 完成产品各项表征 |
5 | 整理实验数据,撰写毕业论文,准备答辩 | 2022.6.01~2022.6.14 | 完成论文初稿 |
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