Ternary composites of natural rubbe

Ternary composites of natural rubber filled with particulate carbonaceous and metal fillers were developed for

electro-mechanical sensing purposes, while maintaining good elasticity and loading capability. The effects of filler type and

composition on electrical and mechanical properties of binary and ternary conductive composites have been examined. The

typical mechanical-compounding and molding processes for rubbers were used for this study. As observed, the binary com-

posite containing 50 phr carbon black in natural rubber was the superior conductive composite for a pressure sensor based on

its balance of compression set and electrical conductivity. At the same total filler content, a third metal component filler

decreases the electrical conductivity of the binary composites. In addition, the third component of metal fillers deteriorates

the compression set of the composites.


Keywords: ternary composite, conductive rubber, electrical conductivity, capacitance, conductive filler


1. Introduction

The demand for electrically conductive polymer

composites has increased dramatically in recent years, par-

ticularly for many applications such as electromagnetic

interference shielding materials (Das et al., 2000), self regu-

lated heating materials (Feller et al., 2003) and pressure

sensors (Job et al., 2003). Among the conductive polymers,

conductive rubbers are widely used (Mahmoud et al., 2007,

EI Eraki et al., 2006) because of their obvious advantage of

flexibility, light weight and ability to absorb mechanical

shocks. Conductive rubber composites were prepared by

adding micro- and nano-size conductive fillers such as

*Corresponding author.

Email address: [e-mail]


carbon black, metallic powders and carbon nanotubes (CNTs)

into rubber. Different conductive fillers such as carbon black

(CB) and metallic powders (Ni,Al, Cu, etc.) have been exten-

sively investigated to effectively improve the electrical con-

ductivity of rubbers (Nasr et al., 1999; Job et al., 2003;

1999; Sasikumar et al., 2006). Usually, a rather high CB

content in polymers or rubbers is needed due to its low

electrical conductivity compared with metallic powders.

However, fillers containing copper, or a high silver content

were found to prevent rubber curing.

There is evidence that the electrical properties of con-

ductive composites depend mainly on how well of the fillers

disperse within matrices (Yacubowicz et al., 1990), relevant

properties of the filler (e.g. particle size, surface area, aggre-

gate structure and surface activity) and rubber-filler inter-

actions. The number of conductive paths increases with an

Kết quả (Việt) 1:

Cả vật liệu tổng hợp của cao su thiên nhiên đầy với hạt carbonate và kim loại chất độn được phát triển choElectro – mechanical thám mục đích, trong khi duy trì độ đàn hồi tốt và tải khả năng. Những ảnh hưởng của phụ loại vàCác thành phần vào tính chất điện và cơ khí của vật liệu tổng hợp dẫn nhị phân và cả đã được kiểm tra. Cáclãi kép cơ khí điển hình và đúc quy trình cho cao su đã được sử dụng cho nghiên cứu này. Như quan sát, com nhị phân -posite có 50 phr carbon black cao su tự nhiên là hỗn hợp dẫn điện cao cấp cho một cảm biến áp suất dựa trêncân bằng của nén tập hợp và độ dẫn điện. Các nội dung phụ cùng tất cả, một phần ba kim loại thành phần phụgiảm độ dẫn điện của vật liệu tổng hợp nhị phân. Ngoài ra, các thành phần thứ ba của kim loại chất độn hủyCác thiết lập nén của các vật liệu tổng hợp. Từ khóa: cả composite, cao su dẫn điện, độ dẫn điện, điện dung, dẫn phụ 1. giới thiệuNhu cầu về điện dẫn polymervật liệu tổng hợp đã tăng lên đáng kể trong năm gần đây, par-ticularly cho nhiều ứng dụng như điện từcan thiệp bảo vệ vật liệu (Das et al., 2000), tự regu -lated hệ thống sưởi vật liệu (Feller và ctv., 2003) và áp suấtthiết bị cảm ứng (công việc và ctv., 2003). Trong số các polyme dẫn điện,cao su dẫn điện là sử dụng rộng rãi (Mahmoud et al., năm 2007,EI Eraki et al., 2006) vì lợi ích của họ rõ ràng củatính linh hoạt, trọng lượng nhẹ và khả năng hấp thụ cơ khínhững cú sốc. Vật liệu dẫn điện cao su tổng hợp đã được chuẩn bị bởiThêm kích thước vi và nano dẫn chất độn chẳng hạn như* Tác giả tương ứng.Địa chỉ email: [e-mail] carbon đen, bột kim loại và các ống nano cacbon (CNTs)thành cao su. Chất độn cho ngăn dẫn điện khác nhau chẳng hạn như cacbon màu đen(CB) và bột kim loại (Ni, Al, Cu, vv) đã exten -sively điều tra để có hiệu quả cải thiện điện côn-ductivity cao su (Nasr et al., 1999; Công việc et al., 2003;năm 1999; Sasikumar et al., 2006). Thông thường, một CB khá caonội dung trong polyme hoặc cao su cần thiết do thấpđộ dẫn điện so với kim loại bột.Tuy nhiên, các chất bôi trơn có chứa đồng, hoặc một nội dung bạc caođã được tìm thấy để ngăn ngừa cao su chữa.Đó là bằng chứng rằng các tính chất điện của con -vật liệu tổng hợp ductive phụ thuộc chủ yếu vào tốt như thế nào của các chất độnphân tán trong ma trận (Yacubowicz et al., 1990), có liên quanthuộc tính của phụ (ví dụ như kích thước hạt, diện tích bề mặt, aggre-cửa hoạt động cơ cấu và bề mặt) và cao su-phụ inter-hành động. Số dẫn đường dẫn tăng lên với một

Kết quả (Việt) 2:

Composites bậc ba của cao su tự nhiên chứa đầy các hạt cacbon và kim loại chất độn được phát triển cho mục đích cảm biến cơ điện, trong khi duy trì độ đàn hồi tốt và khả năng tải. Tác dụng của loại phụ và thành phần về tính chất điện và cơ học của vật liệu composite dẫn nhị phân và tam phân đã được kiểm tra. Các quá trình cơ học-kép và khuôn điển hình cho cao su đã được sử dụng cho nghiên cứu này. Theo quan sát, các tạp nhị phân posite chứa 50 PHR carbon đen trong cao su thiên nhiên là phối hợp dẫn điện cao cấp cho một cảm biến áp dựa trên sự cân bằng của bộ nén và độ dẫn điện. Tại cùng một số nội dung phụ, một phụ thành phần kim loại thứ ba giảm độ dẫn điện của các vật liệu tổng hợp nhị phân. Ngoài ra, các thành phần thứ ba của chất độn kim loại bị thoái hóa các thiết lập nén của vật liệu tổng hợp. Từ khóa: hợp tam phân, cao su dẫn điện, dẫn điện, điện dung, chất độn dẫn điện 1. Giới thiệu Nhu cầu polymer dẫn điện composit đã tăng lên đáng kể trong những năm gần đây, đặc là đặc cho nhiều ứng dụng như điện can thiệp che chắn vật liệu (Das et al., 2000), tự regu- lated nguyên liệu nung (Feller et al., 2003) và áp lực cảm biến (Job et al., 2003). Trong số các polymer dẫn điện, cao su dẫn điện được sử dụng rộng rãi (Mahmoud et al., 2007, EI Eraki et al., 2006) vì lợi thế rõ ràng của họ về tính linh hoạt, trọng lượng nhẹ và khả năng hấp thụ khí các cú sốc. Vật liệu tổng hợp cao su dẫn điện đã được chuẩn bị bằng cách thêm vi và kích thước nano chất độn dẫn điện như * tác giả tương ứng. Địa chỉ Email: [e-mail] carbon đen, bột kim loại và ống nano carbon (CNTs) thành cao su. Chất độn dẫn điện khác nhau như carbon đen (CB) và bột kim loại (Ni, Al, Cu, vv) đã được mở rộng cho sively tra để nâng cao hiệu quả các con- điện ductivity cao su (Nasr et al, 1999;. Job et al ., 2003; 1999; Sasikumar et al, 2006).. Thông thường, một CB khá cao nội dung trong polyme hoặc cao su là cần thiết do thấp dẫn điện so với các loại bột kim loại. Tuy nhiên, chất độn có chứa đồng, hoặc một hàm lượng bạc cao đã được tìm thấy để ngăn chặn bảo dưỡng cao su. Có bằng chứng cho thấy các tính chất điện của con- composit ductive phụ thuộc chủ yếu vào như thế nào của các chất độn phân tán trong ma trận (Yacubowicz et al., 1990), có liên quan thuộc tính của phụ (ví dụ như kích thước hạt, diện tích bề mặt, aggre- cấu trúc cổng và hoạt động bề mặt) và cao su-filler liên - hành động. Số lượng đường dẫn điện tăng lên cùng với một