[發明專利]一種聚乳酸導電復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201811301862.2
• 申請日: 2018-11-02
• 公開（公告）號: CN109401252B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 于彥存;韓常玉;董麗松
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08K3/04;C08K13/06;C08K9/02;C08K7/06;C08K3/08;C08K3/34;C08K7/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 藏斌;趙青朵

本發明屬于高分子材料領域，尤其涉及一種聚乳酸導電復合材料及其制備方法。本發明提供的聚乳酸導電復合材料由包括以下重量份組分的原料熔融共混制成：聚左旋乳酸100份；聚右旋乳酸5～25份；導電材料0.5～15份；導電材料包括石墨烯、炭黑、碳納米管、氧化鈦晶須、氧化鋅晶須、鎳粉、鍍鎳碳纖維和鍍鎳云母中的至少三種；熔融共混的溫度高于聚左旋乳酸和聚右旋乳酸的熔點，低于立構復合型聚乳酸的熔點。實驗結果表明，本發明提供的聚乳酸導電復合材料具有良好的力學性能、導電性能和結晶性能，體積電阻率低于6.5×10¹⁰Ωcm，體積電導率在1.5×10^?9S/cm以上，屈服強度大于56MPa，結晶半衰期低于2.0min。

技術領域

本發明屬于高分子材料領域，尤其涉及一種聚乳酸導電復合材料及其制備方法。

背景技術

聚乳酸(PLA)是由可以再生的植物資源提取出的淀粉發酵成為乳酸，進一步聚合而成的脂肪族聚酯，是脂肪族聚酯中研究較為活躍的品種之一。聚乳酸玻璃化轉變溫度和熔點分別為60℃和175℃左右，在室溫下是一種處于玻璃態的硬質高分子，其熱性能與聚苯乙烯相似。聚乳酸具有熱塑性，能夠像PP、PS和PET等合成高分子一樣在通用的加工設備上進行成型加工。

聚乳酸材料屬于可生物降解材料，其在使用以后埋在土壤中，經過一定時間就會自然分解為水和二氧化碳，不會造成環境污染。因此，伴隨著當前越來越嚴峻的環保形勢，聚乳酸材料開始越來越受到市場的青睞。

由于聚乳酸材料本身屬于絕緣材料，導致其應用領域受到很大局限。因此，為了拓展聚乳酸材料的應用領域，可將導電材料共混摻雜到聚乳酸中，從而獲得具有導電性的聚乳酸復合材料。但目前制備得到的聚乳酸導電復合材料的導電性能還難以令人滿意，同時還存在著力學性能和結晶性能較差的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種聚乳酸導電復合材料及其制備方法，本發明提供的聚乳酸導電復合材料具有良好的力學性能、導電性能和結晶性能。

本發明提供了一種聚乳酸導電復合材料，由包括以下重量份組分的原料熔融共混制成：

聚左旋乳酸 100份；

聚右旋乳酸 5～25份；

導電材料 0.5～15份；

所述導電材料包括石墨烯、炭黑、碳納米管、氧化鈦晶須、氧化鋅晶須、鎳粉、鍍鎳碳纖維和鍍鎳云母中的至少三種；

所述熔融共混的溫度高于聚左旋乳酸和聚右旋乳酸的熔點，低于立構復合型聚乳酸的熔點。

優選的，所述導電材料包括石墨烯、炭黑、碳納米管、氧化鈦晶須、氧化鋅晶須、鎳粉、鍍鎳碳纖維和鍍鎳云母中的三種或四種。

優選的，所述導電材料包括碳納米管、炭黑和石墨烯。

優選的，所述導電材料包括炭黑、鎳粉和鍍鎳碳纖維。

優選的，所述導電材料包括碳納米管、石墨烯和氧化鋅晶須。

優選的，所述導電材料包括氧化鋅晶須、石墨烯和鍍鎳云母。

優選的，所述導電材料包括碳納米管、鍍鎳碳纖維、石墨烯和氧化鋅晶須。

優選的，所述聚左旋乳酸的重均分子量為1～20萬；所述聚右旋乳酸的重均分子量為1～20萬。

本發明提供了一種上述技術方案所述聚乳酸導電復合材料的制備方法，包括以下步驟：

a)將聚左旋乳酸、聚右旋乳酸和導電材料熔融共混，得到聚乳酸導電復合材料；