Vol.18 No.6 张崇芳等：抗静电碳纤维复合材料的研制 ·503· 本实验中wc在1.5%~10%范围时，基本上属 于这种情况.这时p值随CF的变化率比较大， 12r 这段gp~wc曲线比较陡直. 10 当CF含量增加到碳丝间可以逐渐连接成 网络时，复合材料导电机制变逐渐改变为主要 依靠网络导电.在碳丝网络基本形成后，再增加 w虽然对网络疏密程度以及p值还会有影响， 4 但p变化就小的多.可以看出gp~wc曲线在 wcF=10%以后就下降得比较平缓了. 对于制备导电复合材料来说，要选择适当 46810 的配料比，过分的增加导电纤维的用量不仅没 1/mm 有必要，而且会对混料操作带来很大困难.实验 图3！对复合材料电阻率的影响 结果还说明，CF丝的长短对复合材料的导电性 能也会有很大影响，当wc相同时，所用的CF丝长，长径比大，则该复合材料p值低，可见，这 与长丝较易搭连在一起有关.图3中复合材料的gP值与其所含的C℉丝长1近似成直线关 系，近似关系式为lgp=12.90-1.211. 3.2CF~PVC抗静电塑料地板的研制及其性能 1989年与上海汇丽化学建材总厂协同实验，探索出原料配比和生产工艺，研制出通用型 沥青碳纤维一聚氯乙烯抗静电彩色塑料地板，并通过冶金部技术鉴定，该地板各项性能测试 数据与半硬质聚氯乙烯地板国家标准比较情况列于表1， 测试数据表明，该地板性能符合并超过国家标准.该地板不仅在抗静电性能方面能满足 一般无尘洁净抗静电场所的要求，而且由于C℉的增强作用，抗磨性能优于一般PVC地板数 10倍.此外，还具有其他 表1抗静电塑料地板样品性能与国家标准对照表 较好的物理性能，并具有 测试项目 CF一PVC抗静电半硬质PVC地板国家 彩色、易于铺装等特点. 地板试样测定值标准(GB4085一83) CF是永久型导电添加 吸水长度变化率，% 0.02 0.15 剂，故该地板导电性不会 加热长度变化率，% 0.07 0.20 日久而诚弱. 热膨胀系数/℃1 6×105 1.0×104 所试制的地板（每 23℃凹陷值/mm 0.16 0.30 45℃凹陷值/mm 0.32 0.60 块300mm×300mm× 残余凹陷值/mm 0.10 0.15 2mm)在1间20m2的小 加热质量损失率，% 0.33 0.50 型计算机房地面用导电 磨耗(1000周)/g·cm2 0.0044 0.20 胶直铺使用后，测试其电 表面电阻/Q·cm2 5×107 阻值约为10102，对地电 体积电阻/Q·cm3 3×10 二 阻约为3×1002.V o l . 18 N o . 6 张崇芳等: 抗静 电碳纤 维复 合材 料的研制 本 实验 中 w c F 在 L S% 一 10% 范 围时 , 基本 上属 于 这 种情 况 . 这 时 p 值 随 C F 的 变 化 率 比较 大 , 这段 lg p 一 w e F 曲线 比较 陡直 . 当 C F 含 量 增 加 到 碳 丝 间 可 以 逐 渐 连 接 成 网 络 时 , 复 合 材 料 导 电机 制 变 逐 渐 改 变 为 主 要 依 靠 网 络 导电 . 在碳 丝 网络基 本 形 成后 , 再增 加 wc F 虽 然对 网 络疏 密 程度 以 及 p 值还 会有 影 响 , 但 p 变化就小 的多 · 可 以 看 出 l g p 一 w c F 曲线在 w c F = 10% 以 后就 下 降得 比较 平缓 了 . 对于 制 备导 电复 合 材 料 来 说 , 要 选择 适 当 的配 料 比 , 过 分 的 增 加 导 电纤 维 的用 量不 仅没 有 必 要 , 而 且 会对混料 操 作 带来 很 大 困难 . 实 验 结 果 还说 明 , C F 丝 的 长短 对 复合 材 料 的 导 电性 图3 1对 复合材料 电阻率 的影响 能也 会有很 大影 响 , 当 w c F 相 同时 , 所用 的 C F 丝 长 , 长径 比大 , 则该 复合 材料 p 值低 , 可见 , 这 与长 丝较 易 搭 连 在一 起有 关 . 图 3 中复合 材料 的 lg p 值 与 其所 含 的 C F 丝 长 l 近似 成 直 线 关 系 , 近 似 关系式 为 gl p = 12 .9 0 一 1 . 2 1 .1 1 2 C F 一 P V C 抗静 电塑 料地板的研制及其性能 198 9 年 与上海 汇丽 化学建 材 总 厂协同 实验 , 探索出 原料 配 比和 生产 工 艺 , 研 制 出通 用 型 沥青 碳 纤 维 一 聚氯 乙 烯抗 静电彩 色 塑料 地板 , 并 通过 冶金 部 技术 鉴定 . 该地 板各 项 性能 测试 数 据与半 硬 质 聚氯 乙 烯地 板 国 家标 准 比较情 况列 于表 1 . 测试 数 据表 明 , 该地 板 性 能符 合并 超 过 国家 标 准 . 该 地板不 仅在抗 静 电性能 方 面能满足 一般 无 尘 洁净 抗 静 电场所 的要求 , 而 且 由于 C F 的增 强作 用 , 抗 磨性 能 优 于 一般 PV C 地 板数 10 倍 . 此 外 , 还 具 有 其 他 较好的物 理 性能 , 并具 有 彩 色 、 易 于铺 装 等 特 点 . C F 是 永 久 型 导 电 添 加 剂 , 故 该地 板 导 电性不 会 日久而 减 弱 . 所 试 制 的 地 板 ( 每 块 3 0 0 m m x 3 0 0 n n 们n x Z nu ) 在 l 间 2 0 m Z 的 小 型计 算 机 房 地 面 用 导 电 胶 直铺使 用后 , 测 试其 电 阻值 约 为 10 ’ 0 9 , 对 地 电 阻 约 为 3 x l o , o Q . 表 1 抗静 电塑料地板样 品性 能与 国家标 准对照表 测试项 目 C F一P V C抗 静电 地板试样测定值 半硬质 PV C地板 国家 标 准 (G B 4 0 8 5一 8 3 ) 吸水 长度 变化率 , % 加热 长度 变化率 ,% 热膨胀系数 /℃ 一 , 2 3 ℃ 凹 陷值 /m l l l 4 5 ℃ 凹 陷值厄u n 残余 凹 陷值 / ~ 加热质量损失率 ,% 磨耗 (一00 0 周 ) g/ · e m 表面 电阻 / 。 · c m 一 , 体积 电阻 / 。 · c m -3 0 . 0 2 0 . 0 7 6 x 1 0 一 5 0 . 1 6 0 . 3 2 0 . 1 0 0 . 3 3 0 . 0 04 4 5 x 10 7 3 x 1 0 8 0 . 15 0 . 2 0 1 . 0 x 1 0 闷 0 . 3 0 0 . 6 0 0 . 1 5 0 . 5 0 0 . 2 0