PLA-CNTs復(fù)合材料的發(fā)泡及導(dǎo)電性能研究.pdf

1、近年來，微發(fā)泡納米復(fù)合材料因高韌性、高剛度、低介電常數(shù)和熱穩(wěn)定性好受到極大關(guān)注。尋找綠色聚合物代替石油基聚合物，減少對化石燃料的依賴成為塑料工業(yè)的一個發(fā)展方向，其中，聚乳酸（PLA）備受研究者青睞。本文用熔融共混法制備聚乳酸/碳納米管（PLA/CNTs）納米復(fù)合材料，用超臨界二氧化碳（ScCO2）作物理發(fā)泡劑，在不同發(fā)泡壓力、發(fā)泡溫度、飽和時間下制備發(fā)泡PLA及 PLA/CNTs材料。對材料的熱性能、泡孔結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電性進行了表征。探究發(fā)泡

2、條件對發(fā)泡PLA及PLA/CNTs熱性能和泡孔結(jié)構(gòu)的影響。探討發(fā)泡條件、泡孔結(jié)構(gòu)對發(fā)泡 PLA/CNTs電性能的影響，以期制備出導(dǎo)電性比未發(fā)泡PLA/CNTs材料更優(yōu)異的PLA/CNTs發(fā)泡材料。
　?。?）熱分析的結(jié)果表明，未發(fā)泡PLA/CNTs的結(jié)晶度較低，僅為17.5％，但仍比未發(fā)泡PLA的8.2%要高。隨發(fā)泡壓力增加，發(fā)泡PLA及PLA/CNTs的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、熔點和結(jié)晶度均先升高后降低，并均在150℃、16 MPa時出

3、現(xiàn)了雙熔融峰。
　　（2）掃描電鏡（SEM）分析表明，發(fā)泡壓力、發(fā)泡溫度和飽和時間對發(fā)泡PLA及PLA/CNTs的泡孔形態(tài)均有影響。對發(fā)泡PLA，隨發(fā)泡壓力升高，泡孔尺寸先增加后減小，泡孔密度先減小后增大；隨發(fā)泡溫度增加，泡孔尺寸先增加后降低，泡孔密度先降低后增加。對發(fā)泡PLA/CNTs，隨發(fā)泡壓力升高，泡孔尺寸先增加后減小，泡孔密度先減小后增大；隨發(fā)泡溫度升高，泡孔尺寸增大，泡孔密度減小，在150℃、16 MPa下發(fā)泡的PLA/

4、CNT-3的平均泡孔直徑最小，為16.46μm，泡孔密度為1.2×109個/cm3。CNTs的加入對發(fā)泡PLA/CNTs的泡孔結(jié)構(gòu)有很大影響，相對發(fā)泡PLA而言，泡孔密度最高增加約兩個數(shù)量級，到109個/cm3，平均泡孔直徑減小，泡孔密度增大，泡孔均勻性提高，但并非CNTs含量越多，泡孔形貌越好。
　?。?）未發(fā)泡和發(fā)泡PLA/CNTs的體積電導(dǎo)率均隨CNTs含量的增加而上升。CNTs體積含量相同時，發(fā)泡PLA/CNTs比未發(fā)泡的