導(dǎo)電炭黑填充硅橡膠復(fù)合材料的制備與性能研究的開(kāi)題報(bào)告

導(dǎo)電炭黑填充硅橡膠復(fù)合材料的制備與性能研究的開(kāi)題報(bào)告一、選題背景及意義：炭黑是一種常用的填料，作為一類重要的功能填料，已廣泛應(yīng)用于橡膠行業(yè)、油墨、涂料、塑料、化妝品等許多領(lǐng)域，其結(jié)構(gòu)特征決定了炭黑可以有效提高填充物的機(jī)械性能和熱性能，優(yōu)化材料的物理、化學(xué)和電學(xué)等性能。但純炭黑制備的材料一般不能滿足特定應(yīng)用的需求，因其本身導(dǎo)電性能差，而高性能的導(dǎo)電材料在電子通訊、醫(yī)療器械等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。因此，為了提升炭黑材料的導(dǎo)電性能，研究導(dǎo)電炭黑填充硅橡膠復(fù)合材料，對(duì)于提高材料的性能和開(kāi)發(fā)新型材料具有重要意義。二、研究?jī)?nèi)容及思路：本研究旨在制備導(dǎo)電炭黑填充硅橡膠復(fù)合材料，其中導(dǎo)電炭黑具有優(yōu)異的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率，達(dá)到了優(yōu)越的導(dǎo)電效果。主要研究?jī)?nèi)容分為如下兩部分：1、炭黑的選擇和制備：選用高純度的炭黑，并經(jīng)過(guò)表面改性處理，以提高其與硅橡膠的相容性和分散性，同時(shí)保持其導(dǎo)電性能。研究炭黑的性質(zhì)及其在填充硅橡膠中的分散狀態(tài)；2、導(dǎo)電炭黑填充硅橡膠復(fù)合材料的制備及性能研究：通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定炭黑填充量和摻入量的比例，制備出性能穩(wěn)定的導(dǎo)電炭黑填充硅橡膠復(fù)合材料，并對(duì)其導(dǎo)電性能、壓縮性能和機(jī)械性能等進(jìn)行測(cè)試。三、可能的研究結(jié)果及意義：通過(guò)制備出導(dǎo)電炭黑填充硅橡膠復(fù)合材料并對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)試，可以得到以下可能的結(jié)果及意義：1、研究炭黑的填充量和摻入量對(duì)導(dǎo)電性能的影響，確定最優(yōu)比例實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電性能的最佳化；2、研究導(dǎo)電炭黑填充硅橡膠復(fù)合材料的力學(xué)性能和導(dǎo)電性能的關(guān)系，拓展材料的應(yīng)用領(lǐng)域；3、通過(guò)分析和比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果，揭示導(dǎo)電炭黑填充硅橡膠的制備過(guò)程及其導(dǎo)電機(jī)制，為確定材料加工的參數(shù)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)；4、研究導(dǎo)電炭黑填充硅橡膠材料的應(yīng)用前景和未來(lái)發(fā)展方向，為開(kāi)發(fā)新型材料提供參考和指導(dǎo)。四、研究的關(guān)鍵技術(shù)和研究方法：1、炭黑的選擇和制備：采用化學(xué)合成、物理合成等方法制備高質(zhì)量的炭黑，并且對(duì)炭黑表面進(jìn)行化學(xué)改性處理，增強(qiáng)其與硅橡膠的相容性；2、導(dǎo)電炭黑填充硅橡膠復(fù)合材料的制備及性能研究：采用均勻分散納米炭黑和硅橡膠，利用高速剪切法和物理混合法制備不同炭黑摻量的硅橡膠復(fù)合材料，在獲得優(yōu)良性能的基礎(chǔ)上，通過(guò)掃描電鏡（SEM）、紅外光譜（IR）、熱分析（TGA）等手段研究材料的結(jié)構(gòu)和性能。五、預(yù)期成果及參考文獻(xiàn)：預(yù)期成果：本研究可制備出導(dǎo)電炭黑填充硅橡膠復(fù)合材料，并實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電性能、力學(xué)性能和熱性能的協(xié)調(diào)平衡，從而具有應(yīng)用潛力廣闊的優(yōu)異性能。參考文獻(xiàn)：1.Santulli,C.,Maio,A.,Gervasio,D.F.,&Acierno,D.(2018).HighlyConductiveandThermallyStablePolydimethylsiloxaneNanocompositesFilledwithCarbon-NanotubesandGraphenePlatelets:AnIntegratedExperimentalandTheoreticalStudy.Macromolecules,51(22),9090-9099.2.JiangpingXu,QifengTan,XueqinWei,&EncaiOu.(2015).PreparationofConductivePolyurethane/SiliconCarbideNanorodsCompositesbyElectrolessPlating.ChineseJ.Chem.Eng.,23(5),965-970.3.Zhang,Y.,Liu,L.,Gao,J.,&Li,Y.(2017).Fabricationandcharacterizationofcarbonblack–siliconerubbercomposites