外消旋聚乳酸/多壁碳纳米管复合材料:制备与性能提升
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更新于2024-08-14
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"这篇论文是2012年发表在湘潭大学自然科学学报上的,主要研究了外消旋聚乳酸(PDLLA)与多壁碳纳米管(MWNT-COOH)复合材料的制备及其性能。研究者通过溶液共混法制备了这种复合材料,并使用多种分析仪器如DSC、TGA、SEM等对其进行了表征。"
这篇研究论文详细探讨了外消旋聚乳酸/多壁碳纳米管复合材料的制备过程和性能特点。外消旋聚乳酸(PDLLA)是一种生物可降解的聚合物,广泛应用于生物医学领域。多壁碳纳米管(MWNTs)因其优异的电学和机械性能,常被用作增强材料来改善聚合物的特性。
研究中,作者采用溶液共混法将MWNT-COOH均匀分散在PDLLA基体中,这种方法可以有效地防止碳纳米管的团聚,从而提高复合材料的性能。通过差示扫描量热仪(DSC)分析,发现复合材料的玻璃化温度大约在53℃,这意味着该材料在室温下具有良好的热稳定性。
热重分析仪(TGA)的结果显示,随着碳纳米管的添加,复合材料的热稳定性有所提高。这表明碳纳米管的引入能够增强材料耐热性,可能是因为碳纳米管提供了更有效的热散逸途径。
利用扫描电镜(SEM)观察,研究人员发现当碳纳米管的重量分数不超过5%时,团聚现象较轻,这有助于保持复合材料的微观结构均匀性。同时,通过纳米压痕测试系统和高阻计测试,研究发现弹性模量和硬度在碳纳米管含量为5%时达到峰值,显示出碳纳米管增强了材料的力学性能。
此外,研究还关注了复合材料的电学性能。体积电导率随着碳纳米管含量的增加而显著提升。当碳纳米管的含量达到7%时,复合材料的体积电导率相比于纯PDLLA提升了8个数量级,这揭示了碳纳米管作为导电填料的有效性。
这篇论文对外消旋聚乳酸/多壁碳纳米管复合材料的制备工艺和性能进行了深入研究,结果表明这种复合材料具有良好的热稳定性、力学性能和电导率,具有潜在的应用价值,尤其是在生物医学和电子材料领域。
2023-07-17 上传
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