PLA/CNTs復合材料的發(fā)泡及導電性能研究
發(fā)布時間:2021-02-09 13:25
近年來,微發(fā)泡納米復合材料因高韌性、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)納米復合材料,用超臨界二氧化碳(ScC02)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、泡孔結構和導電性進行了表征。探究發(fā)泡條件對發(fā)泡PLA及PLA/CNTs熱性能和泡孔結構的影響。探討發(fā)泡條件、泡孔結構對發(fā)泡PLA/CNTs電性能的影響,以期制備出導電性比未發(fā)泡PLA/CNTs材料更優(yōu)異的PLA/CNTs發(fā)泡材料。(1)熱分析的結果表明,未發(fā)泡PLA/CNTs的結晶度較低,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的玻璃化轉變溫度、熔點和結晶度均先升高后降低,并均在150℃C、16 MPa時出現(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P...
【文章來源】:鄭州大學河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.4快速升溫過程示意圖??Figure?2.4?Schematic?diagram?of?temperature-induced?batch?foaming?process??
冷卻定型?高溫油浴發(fā)泡??圖2.4快速升溫過程示意圖??Figure?2.4?Schematic?diagram?of?temperature-induced?batch?foaming?process??在快速卸壓過程中,處于高溫高壓下的熱聚合物在充滿物理發(fā)泡劑(如氮??氣或二氧化碳)的高壓釜中進行飽和,在平衡飽和時間達到后,通過快速卸壓??過程使體系迅速達到環(huán)境壓力,以誘導泡孔成核和生長。在發(fā)泡后,將樣品放??入溶劑或者冷空氣中進行冷卻以使泡孔的微結構定型。這種方法需要一個有效??12??
??圖3.4是在不同飽和時間下發(fā)泡的PLA材料泡孔結構的掃描電鏡圖。由圖??可以看出,飽和時間為30?min時,發(fā)泡PLA的泡孔形貌很差,泡孔形態(tài)各異,??泡孔分布不均勻(見圖3.4?a);當飽和時間為60?min時,發(fā)泡PLA的泡孔形貌??相對較好,泡孔為近球形,泡孔分布較為均勻(見圖3.4?b);飽和時間達到90?min??時,發(fā)泡PLA的泡孔形貌最好,泡孔為近球形,且分布均勻(見圖3.4?c)。??.0.2fi?g??°-2rb??c?^?c?37.17?am??g?3916?評?=??[LsUkJ?ij?liL??-0?20?40?60?80?'?0?20?40?60?80??Cell?Size?(fim)?Cell?Size?(^m)??0,2?.?p??g?|?36.43??I-?M??*?0?20?40?60?80??Cell?Size?(^im)??圖3.5在不同飽和時間下發(fā)泡的PLA的泡孔尺寸分布圖:(a)?30?min,?(b)?60?min,?(c)?90??min?(發(fā)泡溫度150°C,發(fā)泡壓力16MPa)??Figure?3.5?The?cell?size?distribution?of?PLA?foams?at?differen?saturation?time:?(a)?30?min
【參考文獻】:
期刊論文
[1]超臨界CO2發(fā)泡聚苯乙烯工藝研究[J]. 汪文昭,矯陽,陸永俊. 工程塑料應用. 2016(03)
[2]成型工藝對超臨界CO2發(fā)泡PP結構與性能的影響[J]. 楊明警,嚴正,蘇旺,華宇,曹建國. 工程塑料應用. 2016(01)
[3]Novel electric conductive polylactide/carbon nanotubes foams prepared by supercritical CO2[J]. Ting He,Xia Liao,Yunchuan He,Guangxian Li. Progress in Natural Science:Materials International. 2013(04)
[4]復合型導電高分子材料研究進展[J]. 蔣紅梅,王久芬,高保嬌. 華北工學院學報. 1998(03)
碩士論文
[1]LDPE基導電發(fā)泡復合材料導電特性研究[D]. 晏翎.湖北工業(yè)大學 2014
本文編號:3025700
【文章來源】:鄭州大學河南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.4快速升溫過程示意圖??Figure?2.4?Schematic?diagram?of?temperature-induced?batch?foaming?process??
冷卻定型?高溫油浴發(fā)泡??圖2.4快速升溫過程示意圖??Figure?2.4?Schematic?diagram?of?temperature-induced?batch?foaming?process??在快速卸壓過程中,處于高溫高壓下的熱聚合物在充滿物理發(fā)泡劑(如氮??氣或二氧化碳)的高壓釜中進行飽和,在平衡飽和時間達到后,通過快速卸壓??過程使體系迅速達到環(huán)境壓力,以誘導泡孔成核和生長。在發(fā)泡后,將樣品放??入溶劑或者冷空氣中進行冷卻以使泡孔的微結構定型。這種方法需要一個有效??12??
??圖3.4是在不同飽和時間下發(fā)泡的PLA材料泡孔結構的掃描電鏡圖。由圖??可以看出,飽和時間為30?min時,發(fā)泡PLA的泡孔形貌很差,泡孔形態(tài)各異,??泡孔分布不均勻(見圖3.4?a);當飽和時間為60?min時,發(fā)泡PLA的泡孔形貌??相對較好,泡孔為近球形,泡孔分布較為均勻(見圖3.4?b);飽和時間達到90?min??時,發(fā)泡PLA的泡孔形貌最好,泡孔為近球形,且分布均勻(見圖3.4?c)。??.0.2fi?g??°-2rb??c?^?c?37.17?am??g?3916?評?=??[LsUkJ?ij?liL??-0?20?40?60?80?'?0?20?40?60?80??Cell?Size?(fim)?Cell?Size?(^m)??0,2?.?p??g?|?36.43??I-?M??*?0?20?40?60?80??Cell?Size?(^im)??圖3.5在不同飽和時間下發(fā)泡的PLA的泡孔尺寸分布圖:(a)?30?min,?(b)?60?min,?(c)?90??min?(發(fā)泡溫度150°C,發(fā)泡壓力16MPa)??Figure?3.5?The?cell?size?distribution?of?PLA?foams?at?differen?saturation?time:?(a)?30?min
【參考文獻】:
期刊論文
[1]超臨界CO2發(fā)泡聚苯乙烯工藝研究[J]. 汪文昭,矯陽,陸永俊. 工程塑料應用. 2016(03)
[2]成型工藝對超臨界CO2發(fā)泡PP結構與性能的影響[J]. 楊明警,嚴正,蘇旺,華宇,曹建國. 工程塑料應用. 2016(01)
[3]Novel electric conductive polylactide/carbon nanotubes foams prepared by supercritical CO2[J]. Ting He,Xia Liao,Yunchuan He,Guangxian Li. Progress in Natural Science:Materials International. 2013(04)
[4]復合型導電高分子材料研究進展[J]. 蔣紅梅,王久芬,高保嬌. 華北工學院學報. 1998(03)
碩士論文
[1]LDPE基導電發(fā)泡復合材料導電特性研究[D]. 晏翎.湖北工業(yè)大學 2014
本文編號:3025700
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