Page 79 - 《橡塑技术与装备》2022年4期

车用制品技术与应用 豆高雅·汽车用碳纳米管 / 聚乳酸复合材料结晶性能研究

生物降解高分子改性的研究还不够深入，还有其在聚 全，同时将碳纳米管在二氯甲烷溶剂中超声 30 min，
合物基体中的分散性、界面黏结强度等关键问题仍存 再将两者混合并搅拌 30 min，之后用甲醇沉淀，抽滤，
在。 所得固体置入培养皿常温挥发残余液体，然后将样品
本文通过溶液挥发法和溶液沉淀法分别制备了 放入真空干燥箱 90 ℃条件下干燥 24 h，即得样品．
PLA/CNT 纳米复合材料，并对其力学性能、结晶性 原料配比见表 4。
能和热稳定性能等进行了研究。 表 4 聚乳酸 /CNT 复合材料的配比
编号 CNT/ 份 聚乳酸 / 份
neat-PLA 0 100
1 实验部分 (B)PLA-CNT-0.01 0.01 100
(B)PLA-CNT-0.05 0.05 100
1.1 实验药品 (B)PLA-CNT-0.1 0.1 100
实验主要药品见表 1。 (B)PLA-CNT-0.5 0.5 100
(B)PLA-CNT-1 1 100
表 1 实验主要药品一览表 (B)PLA-CNT-3 3 100
名称 规格 产地
二氯甲烷 AR 国药集团化学试剂有限公司 1.4 测试方法
聚乳酸 2002D Nature Works
多壁碳纳米管 - 清华大学 1.4.1 SEM 分析
S-4800 扫描电子显微镜 ( 日本 HITACHI 公司 )，
1.2 实验仪器
对碳纳米管在聚乳酸中的微观分散进行观察。
实验主要药品见表 2。
1.4.2 DSC 分析
表 2 实验主要仪器一览表
名称 规格 产地 用 DSC 对样品进行结晶的测试。取样品 10±2
差热扫描分析仪 822e METTLER TOLEDO mg，氮气保护，先以 10 ℃ /min 的升温速率，从 30
(DSC)
磁力搅拌器 HJ-3 江苏金坛荣华仪器制造有限公司 ℃升温至 200 ℃，恒温 3 min 使样品完全熔融消除热
真空干燥器 DZF-6030 上海新苗医疗器械制造有限公司
微机控制电子万能试 KDIII-5 历史。再以 10 ℃ /min 的降温速率，从 200 ℃降温到
验机 深圳凯强利实验仪器有限公司 30 ℃，恒温 3 min，最后以 10 ℃ /min 的升温速率，
扫描电子显微镜 S4880 日本日立公司
(SEM) 从 30 ℃升温至 200 ℃．记录 DSC 热流曲线。
热分析仪（TG） 1/1100SF METTLER TOLEDO
X- 射线衍射分析仪 D/max2RB 日本 Rigaku 公司 1.4.3 力学性能测试
（XRD） 力学性能主要考察复合材料的断裂强度及断裂
应变，本实验采用 KDIII-5 型微机控制电子万能试
1.3 实验方法和工艺流程
验机，按国家标准 GBT1040—2006，测试试样拉伸
1.3.1 溶液挥发法制备聚乳酸 / 碳纳米管复
强度和断裂伸长率。试样规格为长 l=150±2 mm，宽
合材料
b=10.0±0.2 mm，厚 h=1.0±0.1 mm。记录实验试样断
将聚乳酸置于烧杯中，加入二氯甲烷搅拌溶解完
裂时的对应负荷 (N) 和试样标记间长度的增量 (mm)。
全，同时将碳纳米管在二氯甲烷溶剂中超声 30min，
制备三个试样，取平均值。拉伸测试条件为 ：试样夹
再将两者混合并搅拌 30 min，之后将混合溶液置于培
持隔距为 100 mm，拉伸速度为 5 mm/min，测试 3 个
养皿中在室温下挥发，脱去溶剂，然后将样品放入真
样品，取平均值。
空干燥箱 90 ℃条件下干燥 24 h，即得样品，原料配
比见表 3。 1.4.4 TG 分析
采用 METTLER TOLEDO 公司的 TGA1/1100SF
表 3 聚乳酸 /CNT 复合材料的配比
编号 CNT/ 份 聚乳酸 / 份 热分析仪，升温速度为 10 ℃ /min，测定复合材料的
neat-PLA 0 100
(A)PLA-CNT-0.1 0.1 100 热分解温度。
(A)PLA-CNT-0.5 0.5 100 1.4.5 XRD 分析
(A)PLA-CNT-1 1 100
(A)PLA-CNT-3 3 100 采用日本 Rigaku 公司 D/max2RB 型 X 射线衍射
仪进行连续记谱扫描。射线源为 Cu Kα 激发的射线 (X-
1.3.2 溶液沉淀法制备聚乳酸 / 碳纳米管复
射线的波长 λ=0.154)。采用扫描速度 4 °/min，扫描
合材料
范围 1°~40°。
将聚乳酸置于烧杯中，加入二氯甲烷搅拌溶解完

年
2022 第 48 卷 ·29·