【摘 要】
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聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是两种重要的热塑性工程塑料,通过熔融共混制备的PBT/PET合金综合了二者优异性能,弥补单一组分性能上的缺陷,广泛应用于电子电器等领域。近年来,随着该领域的发展,对材料提出了电磁屏蔽及导热性能等要求。因此,需要对其进行电磁屏蔽及导热功能化改性。分别采用碳纳米管（CNTs）和石墨烯微片（GNPs）作为填料添加至PBT/PET共混物中,研究
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聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是两种重要的热塑性工程塑料,通过熔融共混制备的PBT/PET合金综合了二者优异性能,弥补单一组分性能上的缺陷,广泛应用于电子电器等领域。近年来,随着该领域的发展,对材料提出了电磁屏蔽及导热性能等要求。因此,需要对其进行电磁屏蔽及导热功能化改性。分别采用碳纳米管（CNTs）和石墨烯微片（GNPs）作为填料添加至PBT/PET共混物中,研究了填料添加量对复合材料形态结构与性能的影响规律。SEM结果表明,相比于GNPs,CNTs在基体中的分散更为均匀,与基体相容性更佳。导热系数测试结果表明,GNPs的加入对材料导热性能的提升更为显著。电导率及电磁屏蔽测试结果表明,CNTs的加入更有利于提高材料电导率及电磁屏蔽效能。力学性能测试表明,少量CNTs的加入可提升PBT/PET共混物的拉伸和弯曲强度,而GNPs的加入则使PBT/PET共混物的拉伸与弯曲强度降低,CNTs与GNPs的加入均会损害PBT/PET共混物的抗冲击性能。将CNTs与GNPs同时引入PBT/PET共混物中,研究了 CNTs/GNPs质量比及添加量对PBT/PET/CNTs/GNPs复合材料形态结构及性能的影响。SEM结果表明,填料间的协同作用可有效改善GNPs与基体的相容性,抑制GNPs团聚。此外,两填料在基体中相互桥接以协同构建填料网络结构。固定填料添加量,随CNTs/GNPs质量比的增加,复合材料电导率与电磁屏蔽效能逐渐提高,而力学性能和导热性能则存在最佳值。固定CNTs/GNPs质量比,随着总填料添加量的增加,复合材料各项性能均得到提高,且高添加量下PBT/PET/CNTs/GNPs复合材料仍能保持优异的力学性能。以CNTs为填料,乙酸乙烯酯-乙烯共聚乳液（VAE707）为黏合剂,将CNTs选择性分布于PBT/PET基体中,制备了具有隔离结构的PBT/PET@CNTs复合材料,研究了隔离结构对材料性能的影响。SEM与OM结果表明,PBT/PET基体中CNTs隔离网络结构成功构建。导热系数及电导率测试结果表明,隔离结构的构建有利于PBT/PET@CNTs复合材料导热与导电性能的提升。电磁屏蔽性能测试结果表明,PBT/PET@CNTs复合材料电磁屏蔽效能随CNTs添加量及材料厚度的增加而提高,其屏蔽效能远优于CNTs在基体中随机分布时的PBT/PET/CNTs复合材料。力学性能测试结果表明,VAE707的引入促进了 CNTs在PBT/PET颗粒表面均匀包覆,同时还起到界面粘接作用,进而使PBT/PET@CNTs复合材料维持一定的拉伸强度。采用PBT/PET/GNPs替代PBT/PET共混物,制备了具有隔离双网络结构的PBT/PET/GNPs@CNTs复合材料,研究了 CNTs及GNPs添加量对复合材料性能的影响。SEM结果表明,CNTs选择性分布于PBT/PET/GNPs颗粒表面,形成隔离网络结构,位于PBT/PET基体中的GNPs构建自身填料网络,从而在复合材料中构建了隔离双网络结构。导热及导电性能测试结果表明,PBT/PET/GNPs@CNTs复合材料的导热系数和电导率均随CNTs与GNPs添加量增加而提高。电磁屏蔽性能测试结果表明,由于内部GNPs填料网络与CNTs隔离网络构成的隔离双网络结构使PBT/PET/GNPs@CNTs复合材料具备优异的电磁屏蔽性能。
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