复合材料的结构及作用

发布 2021-05-30 14:44:28 阅读 4653

二、举例说明。

聚乳酸/纳米碳管防静电复合材料。此材料是以纳米碳管为导电料通过球磨和密炼2种方法添加到聚乳酸基体中制备的防静电复合材料。具体工艺流程如下:

纳米碳管的纯化处理(p-cnt)——纳米碳管功能化(f-cnt)——球磨法或密炼法混合——热压——成型。

聚乳酸可以看做复合材料的基层,是复合材料的基材框架。pla是一种新型的生物可降解材料,有较好的生物相容性,属于环境友好型材料,符合绿色环保的要求,并且具有良好的透气性及拉伸强度,但抗冲击性能差,对热不稳定。

纳米碳管可以看做复合材料的功能层,是复合材料的填充物。cnt为中空管状结构,比表面积大,有很大的吸附能力,同时纳米碳管的导电性能和力学性能优异。但纳米碳管含有少量的极性基团,不利于复合材料的加工应用。

因此在复合之前对其进行功能化处理,其作用有:(1)有利于纳米碳管表面生成更多的极性基团,能与聚乳酸形成共价键和氢键作用,从而与聚乳酸更好地相容;(2)可以提高聚乳酸的抗冲击性能。

将两者用球磨法和密炼法复合之后,两种材料的功能得到最大化的利用。性能变化如下:(1)密炼法更有利于纳米碳管与聚乳酸相容;(2)密炼样品tg和tm均先降低后升高,球磨样品tg先降低后升高,tm略有下降;(3)球磨样品较密炼样品更容易形成导电通路,但冲击强度较密炼样品低;(4)当纳米碳管的质量分数为2.

5%时,体积电阻率已达到防静电材料的标准,并在防静电材料可使用的范围之内。

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