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本论文研究了一种采用塑料加工的方法以及设备制备超细金属纤维和颗粒的方法。通过该方法,只需要使用同一种塑料加工设备就可以制备出超细金属纤维和颗粒两种材料,并得到了导电性能良好的聚合物复合材料。首先,采用熔融共混的方法对低熔点合金(LMPA)在聚合物中的分散状况进行了研究。结果发现,由于熔化的LMPA与聚合物基体的相容性很差,因此很难均匀分散到聚合物中。接着又将微米级的LMPA粉末与不同种类的聚合物通过双螺杆挤出机进行共混,并在随后进行机头拉伸。令人惊奇的是,通过机头拉伸,LMPA的分散状况得到改善,且聚乙烯(PE)基体中的LMPA颗粒倾向于破碎成超细颗粒,而尼龙6和聚乙烯醇(PVA)基体中的LMPA颗粒倾向于变形成超细纤维。采用冷水可溶的PVA作为制备超细金属纤维的聚合物基体,采用PE作为制备超细金属颗粒的聚合物基体,通过双螺杆挤出机将熔点较高的LMPA粉末在低于其熔点的温度填充到熔点较低的聚合物中,紧接着在LMPA熔点附近对聚合物熔体进行机头拉伸,然后将聚合物基体洗去就可以得到超细金属纤维或颗粒。与此同时,也可以得到一些直径更小的甚至达到纳米级金属纤维或颗粒。在整个制备过程中,超细金属纤维和颗粒始终处于聚合物以及溶剂的保护之下,不会受到氧化。由于通过机头拉伸,PE基体中的LMPA颗粒破碎成了更小的颗粒,因此这也为制备导电PE复合材料提供了一种新的途径。首先采用双螺杆挤出机将熔点较高的LMPA粉末在低于其熔点的温度下填充到PE中,随后在LMPA熔点附近对熔体进行机头拉伸。然后采用通过机头拉伸制得的PE/LMPA复合纤维来制备PE/LMPA复合材料。结果发现,采用经过多次机头拉伸以及加入纳米填料的复合纤维制成的复合材料的导电性得到了明显提高,即使所采用的纳米填料是不导电的蒙脱土(MMT)。这是由于LMPA的分散粒径变小,且LMPA分散得更均匀所致。研究结果表明,增加机头拉伸次数以及加入MMT、多壁碳纳米管(MWCNTs)等纳米填料都有利于减小LMPA在PE中的分散粒径。将采用以上方法制备的复合纤维与纳米粉末橡胶(ENP)进行共混制备出全硫化热塑性弹性体(TPVs)。同样可以发现,加入MWCNTs、MMT以后更有利于减小PE基体中的LMPA的分散粒径,并且使制备出的TPVs的导电性得到进一步提高。因此,采用这种新方法有希望制备出具有优良导电性能的PE/LMPA/纳米填料复合材料以及低导电填料含量的导电PE/ENP热塑性弹性体。