PLA/CNTs复合材料的3D打印制备及其电磁屏蔽性能研究

通过3D打印成型方式,制备多孔且具有较高内表面积的聚乳酸(PLA)基体,再通过浸渍工艺使碳纳米管(CNTs)附着在基体孔壁,成功制备了具有电磁屏蔽功能的PLA/CNTs复合材料。对复合材料进行了力学性能、电磁屏蔽性能、扫描电子显微镜(SEM)测试。结果表明:当CNTs含量为2%时,PLA/CNTs复合材料的电磁屏蔽性能高达40 dB。PLA/CNTs复合材料的力学性能也明显提高,突出了PLA/CNTs复合材料的优异性能,拓展了PLA/CNTs复合材料的应用领域。     

高导电、低逾渗PLA/CNTs导电复合材料的结构设计及性能研究

通过溶液吸附?熔融法制备了具有低逾渗高导电性能的左旋聚乳酸/右旋聚乳酸/碳纳米管(PLA/PDLA/CNTs)复合材料。在PLA/CNTs复合材料内部通过添加PDLA以提高复合材料的结晶性能,起到良好的体积排斥作用,促进了CNTs的分散,对PLA/PDLA/CNTs复合材料的导电网络结构进行有效调控;随着PDLA含量的增加,PLA/PDLA/CNTs复合材料的导电性能表现出了先增加后降低的趋势,当PDLA的含量仅为0.2%时,PLA/0.2%PDLA/0.6%CNTs的电导率从10^-6 S/m提升到了10^-4 S/m,提高了2个数量级,并且复合材料的导电逾渗值从0.58%(PLA/CNTs)降低到0.45%(PLA/PDLA/0.6%CNTs)。此外,CNTs和PDLA的引入可以有效的提高复合材料的结晶性能和复数黏度,相比于纯PLA,PLA/0.5%PDLA/0.6%CNTs的开始结晶温度(T_o)和最大峰结晶温度(T_p)分别提高了30.6℃和20.8℃。通过力学性能数据分析发现,在CNTs和PDLA...     

PLA/EGMA/CNTs复合材料的制备与性能研究

采用反应共混法制备了聚乳酸/乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(PLA/EGMA)共混物及PLA/EGMA/碳纳米管(CNTs)复合材料,并对复合材料的熔体流变行为、结晶行为和拉伸性能进行了表征。流变测试结果表明,EGMA和CNTs的加入均可提高PLA的储能模量及熔体强度。DSC测试结果表明,EGMA的添加会使PLA的结晶受到抑制,CNTs则因其成核作用而有利于结晶。偏光显微镜(POM)测试结果表明,球晶径向生长速率随着EGMA及CNTs的添加而逐渐降低。拉伸性能分析结果表明,当PLA/EGMA=80/20时,复合材料的断裂伸长率随着CNTs含量的增加呈现先增大后减小的趋势,并在CNTs含量为2.0%时达到最大值26.7%。     

PLA/CNTs微发泡复合材料的制备

用熔融共混法制备不同含量的聚乳酸(PLA)/碳纳米管(CNTs)复合材料,以超临界二氧化碳作为物理发泡剂,通过快速卸压过程制备PLA/CNTs微发泡复合材料,并对其热性能、形貌结构和电性能进行表征和分析。热分析结果表明,在150℃时,随着发泡压力的增加,由于退火和塑化效应的共同作用,与未发泡复合材料的相比,微发泡复合材料的熔点先上升后下降。通过调控二氧化碳的压力及温度,制得具有不同微孔结构的PLA/CNTs发泡复合材料,利用扫描电子显微镜分析上述因素对微发泡复合材料泡孔结构的影响。当CNTs质量分数为3%时,PLA/CNTs复合材料在150℃,16 MPa条件下发泡制得的材料泡孔形貌较好。在150℃下,随着压力的升高,PLA/CNTs微发泡复合材料的电导率减小,在20 MPa下的电导率为3.6×10-2 S/m,与在14 MPa下的8.93 S/m相比降低约3个数量级。在16 MPa下,随着温度的升高,PLA/CNTs微发泡复合材料的电导率减小,在160℃下的电导率为2.9×10-2 S/m,与在145℃下的9.15 S/m相比降低约3个数量级。     

3D打印桌面机制作CNTs/PLA复合材料制品性能分析

3D打印技术已日趋成熟,其简单的成型方式、优良的材料利用率等一系列的优点对传统塑料加工领域的影响日趋深刻。同时3D打印制品依然存在耗材单一、制品用途不广泛等缺点抑制了3D打印技术在传统塑料加工行业中的应用。本文选用3D打印技术中的熔融沉积成型(FDM)加工工艺作为技术支持,使用PLA作为基材,通过加入不同含量的CNTs制作可导电性复合材料作为研究对象,通过对不同配比下CNTs/PLA复合材料所具有的性质进行实验,研究不同配比下CNTs/PLA复合材料的电导率大小的关系。实验结果表明:在CNTs含量为5%的复合材料3D打印制品中就可实现其导电性,电导率为:0.228 1;在CNTs含量为10%的复合材料3D打印制品中导电性较好,电导率为:1.314 7。实验证明了塑料复合材料具备可导电这一性能,并且CNTs含量越高,导电性能越好。本文验证了FDM技术制备可导电性复合材料的产品具有可行性。     

碳纳米管在环氧树脂改性中的应用研究进展

阐述了碳纳米管(CNTs)在EP(环氧树脂)基复合材料中的应用情况,着重讨论了CNTs表面改性的原因及其对EP基复合材料性能(包括力学性能、热性能和电性能等)的影响,并介绍了国内外该类复合材料的研究成果。最后对CNTs/EP基复合材料的研究方向进行了展望。     

热固性树脂/碳纳米管复合材料的研究进展

介绍了碳纳米管(CNTs)在改性环氧树脂(EP)、酚醛树脂(PF)、双马来酰亚胺树脂(BMI)以及氰酸酯树脂(CE)等热固性树脂方面的应用,综述了EP/CNTs、PF/CNTs、BMI/CNTs、CE/CNTs复合材料的近期研究进展,详细叙述了CNTs对热固性树脂的力学性能、热性能、摩擦性能的改善情况,结合扫描电镜分析结果研究了CNTs在EP和BMI中的分散情况,并指出了热固性树脂/CNTs复合材料存在的问题和应用前景。     

CNTs的表面修饰及其在EP纳米复合材料中应用的研究进展

介绍近年来碳纳米管(CNTs)的有机表面修饰研究进展。通过对CNTs的表面修饰可改善CNTs在有机溶剂中的溶解性及在聚合物基体中的分散性。综述了CNTs改性环氧树脂(EP)纳米复合材料的研究现状,并对今后CNTs改性纳米复合材料的发展方向进行了展望。     

碳纳米管/聚合物复合材料研究进展

介绍了碳纳米管(CNTs)的物理改性方法和化学改性方法,特别综述了CNTs/聚合物复合材料的制备方法(静电纺丝法和层层自组装法),并简单介绍了其独特的力学性能、电学性能和光学性能。最后对CNTs/聚合物复合材料研究归纳了一些现存的问题,并对其应用前景进行了展望。     

碳纳米管增强聚甲基丙烯酸甲酯复合材料的研究进展

综述了聚甲基丙烯酸甲酯/碳纳米管(PMMA/CNTs)复合材料的制备方法,包括原位复合法、熔融共混法、溶液共混法等。介绍了PMMA/CNTs复合材料在力学性能、电学性能和导热性能等方面的应用研究现状。并对PMMA/CNTs复合材料存在的问题进行了总结,展望了其发展趋势。     

Core‐shell structure of carbon nanotube nanocapsules reinforced poly(lactic acid) composites

In this study “core‐shell” structure of carbon nanotube (CNT) nanocapsules, which aimed at toughening poly(lactic acid) (PLA) were designed by a synthetic strategy consisting of two reaction steps. The first step was to produce reactive chemical bond to bridge CNTs and PLA. So coupling agent KH570 was used to modify CNTs (CNTs‐KH570). The second step involved ring open polymerization of lactide (LA). Lactide polymerized into PLA under catalysis and meanwhile grafted onto CNTs via KH570 (CNTs‐KH570‐PLA). Thus, the CNTs nanocapsules were constructed. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) showed coupling agent KH570 succeeded in linking CNTs and PLA during LA polymerization. In addition, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscope (TEM) indicated CNTs dispersed homogeneous in PLA matrix and the compatibility between them was excellent. The mechanical test also suggested the designed nanocapsules had good effect on toughening PLA composites. This research found one economical and simple way to improve PLA mechanical properties and further broaden its application in many fields. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2017 , 134, 44919.     

聚合物/CNTs复合导电材料研究进展

介绍了碳纳米管(CNTs)的性质及特点,对聚合物/CNTs复合导电材料的制备方法进行了综述,同时简单介绍了几类常见聚合物/CNTs复合导电材料的研究进展。     

Electrospinning of polylactide and its composites with carbon nanotubes

Electrospinning of the biodegradable polylactide (PLA) and its composites containing carbon nanotubes (CNTs) was studied in terms of solution concentrations and solvents effects as well as CNT loadings. The results reveal that the PLA fibers obtained from the solutions using the mixed solvents of chloroform/assistant solvent (v/v 3/1) show better morphologies than those from the solutions using chloroform as the single solvent. This is due to the synergistic effect by the improved conductivity and altered viscosity with addition of assistant solvent. Moreover, the surface structure of fibers depends on the volatility of assistant solvents strongly. Using volatile acrylonitrile or acetone as the assistant solvents, the columned fibers with porous surface structure are obtained; while the flat fibers with fluted surface are formed using nonvolatile dimethyl sulfoxide as the assistant solvents. As for electrospinning of the PLA/CNT composites, the morphology of obtained fibers is closely related to the dispersion of CNTs in the fibers. At low loading levels, the CNTs can be well embedded in the PLA matrix and oriented along the fiber axis, forming nanowire structure. At high loading levels, the CNTs are mainly dispersed as entangled bundles along the fiber axis, and as a result, the obtained fibers show tortuous or misshaped morphologies. Compared with that of the neat PLA fibers, the overall morphologies of the composite fibers are more or less degraded because the presence of some small CNT aggregates in the solutions easily leads to the formation of beaded fiber structure during electrospinning. The conductivity of the obtained composite fiber mats was further studied in terms of CNT loadings. POLYM. COMPOS., © 2011 Society of Plastics Engineers.     

聚乳酸/纤维素共混复合材料的研究进展

叙述了天然纤维、改性纤维、纤维素衍生物与聚乳酸(PLA)复合材料的最新研究现状,围绕共混复合材料的相容性、分散性、力学性能以及应用等方面存在的优缺点,详细介绍了乙基纤维素(EC)、纤维素酯、羧甲基纤维素这3种纤维素衍生物与PLA共混制成复合材料,为纤维素/PLA共混复合材料的研发与应用提供参考。     

聚乳酸/纤维素及其衍生物共混复合材料的研究进展

介绍了聚乳酸(PLA)/纤维素、PLA/天然植物纤维、PLA/纤维素酯和PLA/纤维素醚共混复合材料最新的研究进展,综述了复合材料在相容性、分散性、力学性能和降解特性等方面存在的优点和缺点,为此类共混复合材料的进一步研究指明方向。     

聚合物/碳纳米管复合导电材料的研究进展

基于碳纳米管(CNTs)的导电性能,对以碳纳米管为导电填料的复合导电材料的制备方法及国内外研究进展进行了综述。重点介绍了几种常见聚合物/CNTs复合导电材料的研究现状。展望了此类导电材料的发展前景。     

碳纳米管纳米复合材料的研究现状及问题

文章介绍了碳纳米管的结构和性能,综述了碳纳米管聚合物复合材料的制备方法及其聚合物结构复合材料和聚合物功能复合材料中的应用研究情况,在此基础上,分析了碳纳米管在复合材料制备过程中的纯化、分散、损伤和界面等问题,并展望了今后碳纳米管/聚合物复合材辩的发展趋势.     

碳纳米管在聚合物基吸波复合材料中的应用

碳纳米管作为一种新型电磁吸波剂,因其独特的物理和化学性能引起了人们极大的关注。本文简述了碳纳米管的吸波机理及吸波性能的表征,重点介绍了碳纳米管在聚合物吸波复合材料中的应用,如碳纳米管/树脂基复合材料、碳纳米管/导电高聚物复合材料、碳纳米管/橡胶基复合材料,最后展望了吸波材料的发展方向。     

聚氨酯／碳纳米管复合材料的研究进展

近年来,利用碳纳米管制备聚氨酯复合材料引起人们的高度重视。本文对聚氨酯/碳纳米管复合材料的研究进展状况进行综述。概述了聚氨酯和碳纳米管的性质以及碳纳米管的改性处理方法;介绍了聚氨酯/碳纳米管复合材料的制备方法,包括物理共混法和原位聚合法;讨论了碳纳米管对复合材料力学性能、电学性能、光学性能以及其他性能的影响。结果表明,碳纳米管的加入使得复合材料在上述性能方面都有不同程度的改善。最后探讨了该研究领域存在的问题及今后可能的发展方向。