導(dǎo)電聚乳酸復(fù)合材料外場響應(yīng)行為研究.pdf

1、聚合物基導(dǎo)電復(fù)合材料（CPCs）是由導(dǎo)電填料與聚合物基體復(fù)合制備而成， CPCs因?qū)?yīng)力、溫度、濕度、有機(jī)氣體等外界刺激具有豐富的響應(yīng)行為而受到研究者廣泛關(guān)注。本論文對導(dǎo)電填料均勻分布的還原氧化石墨烯（RGO）/聚乳酸（PLA）納米復(fù)合材料的應(yīng)變敏感響應(yīng)行為進(jìn)行深入研究，并與碳納米管（CNTs）/PLA納米復(fù)合材料的敏感行為進(jìn)行了對比。研究 RGO/PLA復(fù)合材料的溫度敏感響應(yīng)行為。
　　首先，采用超聲分散后熱壓成型的方法制備了R

2、GO/PLA和CNTs/PLA納米復(fù)合材料。發(fā)現(xiàn)納米導(dǎo)電粒子RGO和CNTs在PLA基體中分散均勻，且與PLA基體之間具有氫鍵相互作用，制備的RGO/PLA和CNTs/PLA納米復(fù)合材料的逾滲值分別為0.11 wt％和0.80 wt%。通過對RGO/PLA和CNTs/PLA納米復(fù)合材料的熱性能進(jìn)行對比研究發(fā)現(xiàn)，與CNTs/PLA納米復(fù)合材料相比，納米粒子RGO誘導(dǎo)PLA基體結(jié)晶的作用較弱。當(dāng)納米填料CNTs和RGO的含量都為0.8 wt

3、%時(shí)， CNTs/PLA和RGO/PLA納米復(fù)合材料的結(jié)晶度分別為49.82%和9.21%。
　　其次，詳細(xì)研究了不同維度導(dǎo)電填料所構(gòu)成的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的微觀結(jié)構(gòu)演變對復(fù)合材料力敏行為的影響。這里，RGO是二維片狀結(jié)構(gòu)，而 CNTs是典型的一維管狀結(jié)構(gòu)，他們所構(gòu)成的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的微觀結(jié)構(gòu)亦明顯不同。在10循環(huán)拉伸過程中，RGO/PLA導(dǎo)電復(fù)合材料的最大力敏響應(yīng)度?R/R0（R0是試樣的起始電阻，?R是試樣電阻的實(shí)時(shí)變化量）和最小力敏響應(yīng)度?

4、R/R0值隨著循環(huán)拉伸次數(shù)的增多而逐漸增大，這是由于RGO片間的滑移破壞了RGO導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。CNTs/PLA導(dǎo)電復(fù)合材料的最大力敏響應(yīng)度?R/R0和最小力敏響應(yīng)度?R/R0值卻隨著循環(huán)拉伸次數(shù)的增多而逐漸減小，這是因?yàn)镃NTs在拉伸的過程中沿拉伸方向取向，并沿拉伸方向逐漸形成更好的CNTs導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。
　　最后，研究發(fā)現(xiàn)RGO/PLA導(dǎo)電復(fù)合材料在20℃到200℃之間表現(xiàn)出有趣的負(fù)溫度系數(shù)效應(yīng)（NTC）。我們認(rèn)為 RGO/PLA導(dǎo)電復(fù)