以聚乳酸（PLA）為基體,超導(dǎo)電炭黑（SCCB）為抗靜電劑,三氯甲烷為溶劑,通過溶液共混法制得PLA/SCCB抗靜電復(fù)合材料。通過體積電阻率測試、熱重分析、力學(xué)性能測試等方法,研究了SCCB含量對復(fù)合材料抗靜電性能、熱穩(wěn)定性能、力學(xué)性能等的影響。結(jié)果表明,當(dāng)SCCB含量達(dá)到2%（質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同）時,就能使復(fù)合材料從絕緣體變成半導(dǎo)體,滿足抗靜電的要求,但其力學(xué)性能卻有所下降;SCCB的加入還提高了復(fù)合體系的結(jié)晶性能和熱穩(wěn)定性能,當(dāng)SCCB添加量為4%時,起始分解溫度提高了20.5℃。 

【文章來源】：中國塑料. 2017,31(11)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

圖１ＳＣＣＢ的ＴＥＭ照片

·５０·聚乳酸／超導(dǎo)電炭黑抗靜電復(fù)合材料的制備及性能研究ρｖ小幅下降，當(dāng)ＳＣＣＢ含量從１％增加到２％時，ρｖ急劇下降，變化幅度高達(dá)８個數(shù)量級；ＳＣＣＢ含量繼續(xù)增加時，ρｖ的變化趨于平緩，這主要與ＳＣＣＢ粒子在ＰＬＡ基體中的分散狀態(tài)有關(guān)。ＳＣＣＢ含量較低時，ＳＣＣＢ粒子間距大，在ＰＬＡ基體中難以形成持續(xù)的導(dǎo)電通路；ＳＣＣＢ含量增加到滲透閾值２％時，ＳＣＣＢ粒子間則相互連接形成持續(xù)的導(dǎo)電回路，導(dǎo)電性能迅速提高，表現(xiàn)為ρｖ的急劇下降；ＳＣＣＢ含量超過滲透閾值時，由于導(dǎo)電通路已經(jīng)形成，ＳＣＣＢ含量的增加對導(dǎo)電性能的影響較�。郏叮福荨�(shí)驗(yàn)測定的滲透閾值較其他文獻(xiàn)低［９－１０］，是因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)使用的炭黑是納米級的ＳＣＣＢ，比表面積大，結(jié)構(gòu)性高，性能優(yōu)良。圖２ＳＣＣＢ含量對ＰＬＡ／ＳＣＣＢ復(fù)合材料ρｖ的影響Ｆｉｇ．２ＥｆｆｅｃｔｏｆＳＣＣＢｃｏｎｔｅｎｔｏｎｖｏｌｕｍｅｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙｏｆＰＬＡ／ＳＣＣＢｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ２．３ＴＧ分析根據(jù)材料的起始分解溫度（ｔ１０，失重１０％的溫度）、半壽溫度（ｔ５０，失重５０％的溫度）以及最大失重速率時的溫度（ｔｍａｘ）來評估復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性能。由圖３（ａ）可知，所有配方的復(fù)合材料均為２步失重，第一步失重發(fā)生在８５～１５０℃之間，對應(yīng)于復(fù)合材料中殘留溶劑ＣＨＣｌ３的揮發(fā)；第二步是復(fù)合材料的分解過程。由表２可知，純ＰＬＡ的ｔ１０為３２３．１℃，ｔ５０為３７３．６℃，ｔｍａｘ為３７８．８℃

為晶粒尺寸，ｎｍ；β為實(shí)測樣品衍射峰半高寬度，（°）；ｋ＝０．８９；λ＝０．１５４１８ｎｍ）可算出ＰＬＡ及其復(fù)合材料的晶粒尺寸Ｄ（１１０／２００），結(jié)果如表３所示。可以得知，ＰＬＡ復(fù)合材料的晶粒尺寸較純ＰＬＡ明顯增大，這歸因于ＳＣＣＢ粒子對ＰＬＡ分子有異相成核的作用［１０］，即ＳＣＣＢ的加入提高了ＰＬＡ的結(jié)晶能力。樣品：１—Ｐ０２—Ｐ１３—Ｐ２４—Ｐ３５—Ｐ４６—Ｐ５７—Ｐ６８—Ｐ７圖４ＰＬＡ／ＳＣＣＢ復(fù)合材料的ＸＲＤ譜圖Ｆｉｇ．４ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｏｆＰＬＡ／ＳＣＣＢｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ２．５力學(xué)性能分析從圖５中可知，隨著ＳＣＣＢ含量的增加，復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度小幅下降，而彈性模量則明顯增大。復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度降低可能與ＳＣＣＢ在ＰＬＡ中的分散狀態(tài)有關(guān)，如圖６所示。由圖可知，低ＳＣＣＢ含量下，ＳＣＣＢ在樹脂基體中分散良好，無明顯團(tuán)聚現(xiàn)象。而高ＳＣＣＢ含量下，ＳＣＣＢ在ＰＬＡ基體中分散不均勻，有明顯團(tuán)聚現(xiàn)象出現(xiàn)，加上ＳＣＣＢ粒子本身強(qiáng)度低，無法與ＰＬＡ基體形成強(qiáng)的界面相互作用，所以導(dǎo)致受力時易表３ＰＬＡ／ＳＣＣＢ復(fù)合材料的晶粒尺寸Ｔａｂ．３ＣｒｙｓｔａｌｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎｏｆＰＬＡ／ＳＣＣＢｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ樣品２θ／（°）β／（°）Ｄ（１１０／２００）／ｎｍＰ０１７．０５０．５１０１５．５９Ｐ１１７．１５０．４３０１８．４９Ｐ２１７．０００．４６５１７．１０Ｐ３１７．０５０．４０３１９．７３Ｐ４１７．０５０．４２

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3496052