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高导电强韧性聚乳酸/多壁碳纳米管复合材料的制备及其结构调控

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为了探究聚乙二醇丙烯酸酯(PEGDA)的引入对多壁碳纳米管/聚乳酸(MWCNT/PLA)复合材料结晶性能、热力学稳定性、导电性能和力学性能的影响,首先采用了化学改性的方法将小分子量PEGDA单体原位接枝到线型PLA分子链上,实现了具有一定柔性结构聚乳酸(GPLA)的改性制备;其次利用熔融加工的方法实现了多壁碳纳米管在PLA/GPLA/MWCNT复合材料内部的均匀富集分布,促进了复合材料内部导电网络的构筑.结果表明,通过化学原位接枝法可以成功将PEGDA接枝到PLA分子链上,形成长链结构,并且长链结构的形成能够提高复合材料的复数黏度、结晶性能和热力学稳定性.导电数据表明,随着MWCNT含量的增加,PLA/MWCNT复合材料的导电性能逐步改善,导电逾渗阈值约为0.8％;并且复合材料内部GPLA的引入,可以充分利用GPLA的异相成核能力和"晶体排斥"效应,促使PLA/MWCNT/GPLA复合材料的导电性能表现出了先升高后降低的现象,这主要是因为高含量的GPLA的引入,导致了复合材料内部的复数黏度提高,使复合材料内部MWCNT的团聚体表现出了不同的分布状态.当GPLA的含量增加到15％时,复合材料的结晶温度、结晶度和断裂伸长率分别提高了 5℃、12.7％和66％.为制备柔性导电器件的研究提供了基础.
Preparation and Structural Control of Polylactic Acid/Multi-walled Carbon Nanotube Composites with High Conductivity and Toughness

申思扬、赵中国、苏巨桥、杨其、刘欣月、薛嵘、陈立贵

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陕西理工大学材料科学与工程学院,矿渣综合利用环保技术国家地方联合工程实验室,陕西汉中723002

四川大学高分子科学与工程学院,高分子材料工程国家重点实验室,四川成都610065

碳纳米管 聚乳酸 聚乙二醇丙烯酸酯 拉伸性能 导电性能 结晶性能

陕西理工大学校级研究生创新基金(2022)陕西省科技厅青年项目陕西省科技厅面上项目中国博士后科学基金面上项目

SLGYCX22232021JQ-7612021JM-4862020M673585XB

2022

10.3969/j.issn.1005-5770.2022.10.023

塑料工业
中蓝晨光化工研究院有限公司

塑料工业

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.685
ISSN：1005-5770
年,卷(期)：2022.50(10)
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