碳納米管填充PUR-T基納米復(fù)合材料氣敏響應(yīng)性能

編號：CYYJ02215

篇名：碳納米管填充PUR-T基納米復(fù)合材料氣敏響應(yīng)性能

作者：嚴(yán)磊 郭怡 楊麗菲 陳林 黃歡 卞軍 藺海蘭 王麗君 魯云

關(guān)鍵詞： 熱塑性聚氨酯 碳納米管 納米復(fù)合材料 導(dǎo)電逾滲值 氣敏性能

機構(gòu)： 西華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 千葉大學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院機械工程系

摘要： 以熱塑性聚氨酯(PUR-T)為基體,以不同尺寸的多壁碳納米管(MWCNTs1#及MWCNTs2#)為功能性填料,分別采用熔融共混和溶液共混法制備了不同填料含量的PUR-T基導(dǎo)電氣敏納米復(fù)合材料,并對納米復(fù)合材料的力學(xué)性能、微觀結(jié)構(gòu)及其對揮發(fā)性有機物蒸汽(苯,四氯化碳、甲醛、乙醚)的氣敏響應(yīng)性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。結(jié)果表明,采用溶液法制備的PUR-T/MWCNTs 2^#納米復(fù)合材料在填料含量為5%時其體積電阻率從純PUR-T的1012下降到105,并具有最佳的氣敏響應(yīng)綜合性能。PUR-T基納米復(fù)合材料對苯、甲醛等親油性有機溶劑蒸汽具有較高的響應(yīng)度(達(dá)到104~105級),而對甲醛、乙醚等親水性有機溶劑蒸汽的響應(yīng)度較低。納米復(fù)合材料在苯蒸汽與干空氣循環(huán)檢測使用時均具有良好的穩(wěn)定性。機理分析表明納米復(fù)合材料的氣敏行為主要是由于PUR-T基體的溶脹效應(yīng)引起MWCNTs網(wǎng)絡(luò)的斷開和蒸汽分子在MWCNTs上的吸附所致,而前者起主要作用。