聚乳酸导电复合材料论文发表于Composites Part A期刊

发布时间:2023-04-13  文章来源:韦秋阳

缩略图.jpg

开发兼具优异的导电性和力学性能(尤其是延展性)的聚乳酸(PLA)基导电复合材料具有重大意义,但仍然是一个的挑战。基于此,本工作提出了一种简单的、可规模化的“退火拉伸-热处理”方法来调控PLA/炭黑(PLA/CB)导电复合材料的导电性和刚-韧平衡。拉伸应力诱导的取向和结晶使得复合薄膜的拉伸强度从69.3 MPa大幅提高到102.0 MPa,断裂伸长率从9.8%提高到48.7%。进一步的热处理过程有效地重建了被强拉伸应力破坏的导电网络,电导率急剧增加至5.75 S/m,相较纯PLA5.61×10-9 S/m)提高了约9个数量级。此外,热处理后,薄膜的延展性(44.3%)和拉伸强度(97.8 MPa)均得到了很好的保留,这分别归因于取向无定形相的保留和取向晶体的完善。此外,热处理后薄膜的耐热性也显著提高。这一研究工作将为PLA基导电复合薄膜的可持续发展提供重要指导,并可以很容易地规模化并转移到其他半结晶聚合物上,以促进高性能生物基导电复合材料的制造。

Qiu-Yang Wei, Yi-Duo Fang, Zhao-Bo Sun, Ying Zeng, Jie Zhang, Jun Lei, Ling Xu, Hao Lin*, Gan-Ji Zhong*, Zhong-Ming Li. Fabrication of PLA/CB composites with excellent electrical conductivity and stiffness-ductility balance based on coupling extensional stress with thermal field. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 2023, 169: 107516, DOI: 10.1016/j.compositesa.2023.107516.


四川大学高分子科学与工程学院塑料高性能化加工与装备课题组-版权所有   蜀ICP备17006860号      TECHNICAL SUPPORT:DIANMAI