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LDPEHDPE炭黑PTC复合材料的制备与性能研究
摘要
本文探讨了LDPE/HDPE炭黑PTC复合材料的制备方法以及其在导电领域中的应用。采用熔融共混的方法将LDPE和HDPE混合，并添加适量的炭黑，制备出具有良好导电性能的PTC复合材料。通过SEM、XRD和TEM等方法对复合材料的微观结构和形态分别进行了表征。实验结果表明，LDPE和HDPE的共混过程可有效改善材料的导电性，炭黑的加入能够显著提高复合材料的电导率。在常温下，制备出的LDPE/HDPE炭黑PTC复合材料具有良好的电导率和恒定性能，表现出了明显的PTC特性。因此，LDPE/HDPE炭黑PTC复合材料具有广泛的应用前景，可用于制备导电塑料、电热器件等。
关键词：LDPE/HDPE炭黑PTC复合材料；制备方法；导电性能；应用
Abstract
ThispaperexploresthepreparationmethodofLDPE/HDPEcarbonblackPTCcompositematerialsanditsapplicationinthefieldofconductivity.LDPEandHDPEweremixedbymeltblending,andanappropriateamountofcarbonblackwasaddedtopreparePTCcompositematerialswithgoodconductivity.ThemicrostructureandmorphologyofthecompositematerialwerecharacterizedbySEM,XRDandTEM.TheexperimentalresultsshowthatthemixingprocessofLDPEandHDPEcaneffectivelyimprovetheconductivityofthematerial,andtheadditionofcarbonblackcansignificantlyimprovetheelectricalconductivityofthecompositematerial.Atroomtemperature,thepreparedLDPE/HDPEcarbonblackPTCcompositematerialhasgoodconductivityandconstantproperties,showingobviousPTCcharacteristics.Therefore,LDPE/HDPEcarbonblackPTCcompositematerialshavebroadapplicationprospectsandcanbeusedtoprepareconductiveplastics,electricheatingdevices,andothermaterials.
Keywords:LDPE/HDPEcarbonblackPTCcompositematerials;preparationmethod;conductiveproperties;application
引言
现代工业电子技术的发展使得电子设备越来越小、越来越精密，对材料的性能要求也越来越高。导电聚合物PTC材料具有近似正温度系数的电阻特性，在通电加热过程中能够产生PTC特性，具有自我保护功能，广泛应用于输电线路、印刷电路板、发热器件等领域。传统的PTC材料包括非晶态微晶聚合物、聚合物复合材料等，但这些材料存在着诸如储能量大、加工难度高等缺点，限制了其应用。
本文采用熔融共混的方法将低密度聚乙烯（LDPE）和高密度聚乙烯（HDPE）混合，并添加适量的炭黑，制备出具有良好导电性能的PTC复合材料。利用SEM、XRD和TEM等方法对复合材料的微观结构和形态进行了表征，研究材料的导电性能和应用前景。
1实验方法
1.1材料
低密度聚乙烯（LDPE）和高密度聚乙烯（HDPE）均为商业纯品；炭黑为碳黑厂家供应的产品。
1.2制备方法
将LDPE和HDPE按质量比1:1混合，熔融共混后，在混合物中加入炭黑，搅拌均匀后，再次熔融共混。将复合材料熔融后制备成薄膜，用压光机将薄膜压制成所需形状。压制后的样品放在闪光灯下照射8h，然后室温下自然冷却，得到制备好的LDPE/HDPE炭黑PTC复合材料。
1.3材料表征
利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）等仪器对复合材料进行微观结构和形态表征；使用电阻计测量复合材料在不同温度下的电阻值，计算出电导率。
2结果与讨论
2.1复合材料的微观结构和形态
图1为LDPE/HDPE炭黑PTC复合材料的SEM图像。可以看出，炭黑被均匀分布在聚乙烯的基质中，呈现出网状结构。这种结构不仅有利于电子传导，还能一定