CB／PLA／PS导电复合材料形态及电性能研究.pdf

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1、_CB／PLA／PS导电复合材料形态及电性能研究李轲刘善雷代坤刘春太，，(郑州大学材料科学与工程学院，橡塑模具国家工程研究中心，河南郑州，450001)摘要：通过熔融共混法制备了炭黑(CB)／聚乳酸(PLA)／聚苯乙烯(PS)导电高分子复合材料。扫描电子显微镜(SEM)观察发现PLA和Ps在复合材料中形成了共连续相结构，而CB粒子选择性地分布在Ps相中。体系形成了典型的双逾渗结构。电学性能测试发现体系的逾渗值仅为5。关键词：炭黑聚乳酸聚苯乙烯复合材料形态电性能、个¨、、’’_Il、’、、、、‘、、小、。¨、。‘、、l、’¨、’J、、、、、’、。’‘lMorphologyandConducti

2、vePropertiesofCB／PLA／PSComposites．LiKeLiuShanleiDaiKunLiuChuntai+’、(SchoolofMaterialsScienceandEngineeringofZhengzhouUniversity，Rubberand0÷PlasticMouldsNationalEngineeringResearchCenter，Zhengzhou，Henan，450001)AbstractCB／PLA／PSconductivepolymercompositeswerepreparedbymelt；blending．Microstructuresoft

3、heblendswerecharacterizedbySEM．Theresultsshow_5-thatPLAandPSmatrixesformtWOphasesCO—continuousstructure，andCBisselectivelydistributedinthePSphase．Thesystemformedatypicaldoublepercolationstructure，con—ductivepropertiestestsfoundthatthepercolationthresholdoftheblendswas5．Keywords：carbonblack；poly(1ac

4、ticacid)；polystyrene；composites；morphology；{、÷；conductivepropertiesj、7r，、T，、1，、t，1，、T／、l，、I，，1，、_、、，，、f，，、l、l，_、t／，、l，、T，、、，／、，、1，、l1、l、『、T、I／、f／、r，、1，、1／T，、T，、'、导电高分子复合材料(CPC)是将导电填料如决于CB在富集相中的含量；CB粒子选择性分布炭黑(CB)、碳纳米管、碳纤维、石墨或金属粉末等在共连续相界面。其中双逾渗是降低CPC逾渗值一种或几种导电填料分散到一相或多相高分子基的常用方法_3j。体中制得的复合材料。CPC中，当填料

5、含量超过另一方面，作为可再生、环境友好型的高分子某一临界值时，材料的电阻率急剧降低，并发生绝材料聚乳酸(PLA)有望替代石油基塑料产品，已缘体一导体转变，称该现象为逾渗现象，这一导电成为目前最有应用前景的可生物降解高分子材料填料的临界值被称为CPC的逾渗值。然而，常见之一，而以PIA为基体的CPC受到研究者的广的导电填料，如CB填充单一聚合物制备的CPC泛关注。下面研究了CB粒子填充不相容共混物往往具有较高逾渗值。CB含量高常导致体系熔PLA／聚苯乙烯(Ps)基体中CB粒子的分布状态及体黏度增加、加工性能变差并降低材料的力学性⋯能。因此，降低逾渗值是cPc研究的热点和重点。收稿目期：2013

6、一o9一l1；修改稿收到日期：2。13—12—25。近年来，一些研究者利用CB填充两相不相容聚合作者简介：李轲，男，研究生，主要从事聚乳酸基导电复合材物来降低CPC的逾渗值，并发现多相CPC的逾渗料制备、结构及性能研究。E-mail：lik2524177@i。值与CB在基体中的分布状况密切相关口]。CB优·通信联系人，E—mail：kundai@zzu．edu．cn。先分布于共连续相中的其中一相，且cB在该相中基金项目：由NSFC-河南人才培养联合基金(u。。，发生导电逾渗，即双逾渗，此时，CPC的逾渗值取中国博士后科学基金‘。。。。。。’。T。。。。资助。l现代塑jI}}加工左j日lP20

7、R1(4)c,2E6s(s2I)NGAMNODDAEPRPNLIPcI．ATSIT()INCSslI·6·李轲等．CB／PIA／PS导电复合材料形态及电性能研究其复合材料的电性能。子的分布状态(见图1)。1试验部分1．1主要原料及仪器设备PIA，4032D，美国Natureworks公司；PS，158K，韩国巴斯夫公司；CB，VXC一72，粒径为30nm，美围卡博特公司；环己烷，分析纯，天津市致远化学试剂有限