導電聚乳酸復合材料外場響應行為研究.pdf

1、聚合物基導電復合材料（CPCs）是由導電填料與聚合物基體復合制備而成， CPCs因對應力、溫度、濕度、有機氣體等外界刺激具有豐富的響應行為而受到研究者廣泛關注。本論文對導電填料均勻分布的還原氧化石墨烯（RGO）/聚乳酸（PLA）納米復合材料的應變敏感響應行為進行深入研究，并與碳納米管（CNTs）/PLA納米復合材料的敏感行為進行了對比。研究 RGO/PLA復合材料的溫度敏感響應行為。
　　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納米復合材料。發(fā)現納米導電粒子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納米復合材料的熱性能進行對比研究發(fā)現，與CNTs/PLA納米復合材料相比，納米粒子RGO誘導PLA基體結晶的作用較弱。當納米填料CNTs和RGO的含量都為0.8 wt

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

4、R/R0值隨著循環(huán)拉伸次數的增多而逐漸增大，這是由于RGO片間的滑移破壞了RGO導電網絡。CNTs/PLA導電復合材料的最大力敏響應度?R/R0和最小力敏響應度?R/R0值卻隨著循環(huán)拉伸次數的增多而逐漸減小，這是因為CNTs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導電網絡。
　　最后，研究發(fā)現RGO/PLA導電復合材料在20℃到200℃之間表現出有趣的負溫度系數效應（NTC）。我們認為 RGO/PLA導電復