[发明专利]一种聚乳酸导电复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料领域，尤其涉及一种聚乳酸导电复合材料及其制备方法。本发明提供的聚乳酸导电复合材料由包括以下重量份组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；导电材料0.5～15份；导电材料包括石墨烯、炭黑、碳纳米管、氧化钛晶须、氧化锌晶须、镍粉、镀镍碳纤维和镀镍云母中的至少三种；熔融共混的温度高于聚左旋乳酸和聚右旋乳酸的熔点，低于立构复合型聚乳酸的熔点。实验结果表明，本发明提供的聚乳酸导电复合材料具有良好的力学性能、导电性能和结晶性能，体积电阻率低于6.5×10¹⁰Ωcm，体积电导率在1.5×10^‑9S/cm以上，屈服强度大于56MPa，结晶半衰期低于2.0min。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，尤其涉及一种聚乳酸导电复合材料及其制备方法。

背景技术

聚乳酸(PLA)是由可以再生的植物资源提取出的淀粉发酵成为乳酸，进一步聚合而成的脂肪族聚酯，是脂肪族聚酯中研究较为活跃的品种之一。聚乳酸玻璃化转变温度和熔点分别为60℃和175℃左右，在室温下是一种处于玻璃态的硬质高分子，其热性能与聚苯乙烯相似。聚乳酸具有热塑性，能够像PP、PS和PET等合成高分子一样在通用的加工设备上进行成型加工。

聚乳酸材料属于可生物降解材料，其在使用以后埋在土壤中，经过一定时间就会自然分解为水和二氧化碳，不会造成环境污染。因此，伴随着当前越来越严峻的环保形势，聚乳酸材料开始越来越受到市场的青睐。

由于聚乳酸材料本身属于绝缘材料，导致其应用领域受到很大局限。因此，为了拓展聚乳酸材料的应用领域，可将导电材料共混掺杂到聚乳酸中，从而获得具有导电性的聚乳酸复合材料。但目前制备得到的聚乳酸导电复合材料的导电性能还难以令人满意，同时还存在着力学性能和结晶性能较差的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种聚乳酸导电复合材料及其制备方法，本发明提供的聚乳酸导电复合材料具有良好的力学性能、导电性能和结晶性能。

本发明提供了一种聚乳酸导电复合材料，由包括以下重量份组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；

导电材料 0.5～15份；

所述导电材料包括石墨烯、炭黑、碳纳米管、氧化钛晶须、氧化锌晶须、镍粉、镀镍碳纤维和镀镍云母中的至少三种；

所述熔融共混的温度高于聚左旋乳酸和聚右旋乳酸的熔点，低于立构复合型聚乳酸的熔点。

优选的，所述导电材料包括石墨烯、炭黑、碳纳米管、氧化钛晶须、氧化锌晶须、镍粉、镀镍碳纤维和镀镍云母中的三种或四种。

优选的，所述导电材料包括碳纳米管、炭黑和石墨烯。

优选的，所述导电材料包括炭黑、镍粉和镀镍碳纤维。

优选的，所述导电材料包括碳纳米管、石墨烯和氧化锌晶须。

优选的，所述导电材料包括氧化锌晶须、石墨烯和镀镍云母。

优选的，所述导电材料包括碳纳米管、镀镍碳纤维、石墨烯和氧化锌晶须。

优选的，所述聚左旋乳酸的重均分子量为1～20万；所述聚右旋乳酸的重均分子量为1～20万。

本发明提供了一种上述技术方案所述聚乳酸导电复合材料的制备方法，包括以下步骤：

a)将聚左旋乳酸、聚右旋乳酸和导电材料熔融共混，得到聚乳酸导电复合材料；