功能化石墨烯纳米复合薄膜的制备与性能.pdf

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1、第44卷，第6期工程塑料应用Vol.44，No.612016年6月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONJun.2016doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2016.06.001*聚乳酸／功能化石墨烯纳米复合薄膜的制备与性能张丽，王欢欢，苗书惠，张小瑞，陈金周(郑州大学材料科学与工程学院，郑州450001)摘要：以十八烷基胺修饰氧化石墨烯(GO–ODA)为纳米填料，通过溶液铸膜法制备了聚乳酸(PLA)／GO–ODA纳米复合薄膜。用傅立叶变换红外光谱和扫描电子显微镜对GO–ODA

2、及纳米复合薄膜的化学结构及形貌进行了表征，并对纳米复合薄膜的拉伸性能、热稳定性和透氧率进行了测试。结果表明，GO–ODA与PLA具有良好的相容性，可均匀分散于PLA基体中，对PLA膜起到增韧增强的效果，同时GO–ODA的加入使PLA的热稳定性和氧气阻隔性均有所提高。关键词：聚乳酸；功能化石墨烯；纳米复合薄膜；拉伸性能；热稳定性；氧气阻隔性中图分类号：TQ317.4文献标识码：A文章编号：1001-3539(2016)06-0001-05PreparationandPropertiesofPoly(lacticacid)／

3、Functionalized-GrapheneNanocompositeFilmsZhangLi，WangHuanhuan，MiaoShuhui，ZhangXiaorui，ChenJinzhou(CollegeofMaterialScienceandEngineering，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450001，China)Abstract：Aseriesofpoly(lacticacid)(PLA)nanocompositefilmsincorportedwithoctadecylami

4、ne-functionalizedgraphene(GO–ODA)asnanofillerswerepreparedbysolutionblendingandcastingmethod.Thestructureandmorphologyofthesenanocompositefilmswerecharaterizedbyinfraredspectroscopyandscanningelectronmicroscope，andtensileproperties，thermalstabilityandoxygenpermea

5、bilityofthesefilmswerealsotested.TheresultsshowthatthegoodcompatibilitybetweenGO–ODAandPLA，ahomogeneousdispersionofGO–ODAinPLA，andhencesimultaneousimprovementinbothstrengthandtoughnessofPLAcanbeachieved.Meanwhile，theincorporationofGO–ODAcanalsoimprovethethermalst

6、abilityandoxygenbarrierpropertyofPLA.Keywords：poly(lacticacid)；functionalized-graphene；nanocompositefilm；tensileproperty；thermalstability；oxygenbarrierproperty聚乳酸(PLA)是一种具有生物可降解性与良料，具有高的比表面积、大的纵横比、优异的导电和好生物相容性的热塑性聚酯材料，有着与传统塑料导热性能，可作为一种理想的纳米增强填料应用于相当的强度、透明度和光泽度等，且

7、对环境的危害远聚合物复合材料中。然而，在目前已报道的石墨烯[1][7–10]小于传统塑料。自面世以来，PLA在所有的可降增强PLA的工作中，石墨烯与PLA的相容性解材料中占主要地位，不仅因为其价格与传统塑料不好，导致其在PLA基体中不能很好地分散，从而接近，最主要的原因是它可满足很多传统塑料的加影响纳米填料的增强效果。研究表明，石墨烯的烷工和应用性能，如通过挤出、注塑、吹塑、拉伸等加工基化是改善其与非极性聚合物相容性和界面粘附效[11]工艺制备片材、薄膜、纤维、无纺布等，被广泛应用于果的有效途径，而烷基化石墨烯对PLA性

8、能的包装材料、农膜、生物医用材料等领域，市场前景十影响还很少有文献报道。[2]分看好。然而，PLA的结晶速率慢、质地脆、亲水笔者以十八烷基胺(ODA)修饰的氧化石墨性差、耐热性差等不良性能也限制了它在更宽广领烯(GO)为纳米填料，通过溶液铸膜法制备PLA／域的应用。近年来，人们采用各种纳米填料对PLAGO–ODA纳米