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News 通过添加多功能炭黑显著提升立构复合型聚乳酸的熔融加工性能与电学性能

通过添加多功能炭黑显著提升立构复合型聚乳酸的熔融加工性能与电学性能

日期: 2020-05-10
浏览次数: 20

通过添加多功能炭黑显著提升立构复合型聚乳酸的熔融加工性能与电学性能

Stereocomplex-type polylactide with remarkablyenhanced melt-processability and electrical performance via incorporating multifunctional carbon black

 

Zhenwei Liu, Fangwei Ling, Xingyuan Diao, Meirui Fu, Hongwei Bai**, Qin Zhang, Qiang Fu*

 

立构复合型聚乳酸(SC-PLA)是近年来受到广泛关注的 绿色工程塑料,它具有优异的物化性能和耐久性,因此在各个领域显示出巨大的应用潜力。然而,目前SC-PLA的应用仍然面临着巨大的挑战,一方面是因为SC-PLA的熔融加工性能比较差(如熔体记忆效应较差,难以形成100%SC晶体;并且熔体粘度极低),另一方面是因为SC-PLA缺乏在某些领域应用所必需的功能性。为此,在本工作中,我们希望通过将多功能的炭黑(CB)纳米粒子加入左旋聚乳酸/右旋聚乳酸(PLLA/PDLA)共混物的方法,同时解决这两方面的问题。我们发现,CB纳米粒子的表面可以吸附许多PLLA/PDLA链段,这些被吸附的PLA链段可以与周围的PLA分子链进一步形成物理网络,从而有利于提高熔体中的PLLA/PDLA分子链对的稳定性,最终诱导形成100%SC晶体。此外,CB纳米粒子可以显著提高共混物的熔体粘度(比如,共混物在250 ℃50 Hz测试条件下的熔体粘度可以从3.9 Pa·s大幅提高到844.1 Pa·s)。由于PLLA/PDLA/CB复合材料的熔融加工性能得到了很大的改善,因此通过注射成型的方法制备得到了具有高SC晶体含量和优异热机械性能的制品。更重要的是,CB纳米粒子还可以赋予复合材料制品优异的导电性(19.0 S/m)和电磁屏蔽性能(26.6 dB)。本工作为高性能、多功能PLA工程生物塑料的工业化应用提供了一种新的指导思路。

 通过添加多功能炭黑显著提升立构复合型聚乳酸的熔融加工性能与电学性能

原文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032386119311413?via%3Dihub

Polymer


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