一种PLA/PBS导电材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种PLA/PBS导电材料及其制备方法，所述PLA/PBS导电材料包括以下质量份数的组分：PLA 80～100份、PBS 5～20份、导电填料10～30份、扩链剂0.5～2份以及抗氧化剂0.5～1份。本发明专利技术提供的PLA/PBS导电材料，由PLA、PBS、导电填料、扩链剂以及抗氧化剂制备而成，先将PLA与PBS共混，通过PBS增韧PLA，同时加入扩链剂使PLA与扩链剂熔融混合时发生扩链反应，提高PLA/PBS复合材料的强度，进而提高了所制备的PLA/PBS导电材料的强度以及韧性。

【技术实现步骤摘要】
一种PLA/PBS导电材料及其制备方法
本专利技术涉及导电材料
，特别涉及一种PLA/PBS导电材料及其制备方法。
技术介绍
聚乳酸(polylactide，PLA)是一种以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生，聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料。然而，在PLA的实际应用中，例如制备成PLA导电材料时，尚存在导电材料强度低、柔韧性差的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提出一种PLA/PBS导电材料及其制备方法，旨在提高PLA导电材料的强度和韧性。为实现上述目的，本专利技术提出一种PLA/PBS导电材料，所述PLA/PBS导电材料包括以下质量份数的组分：PLA80～100份、PBS5～20份、导电填料10～30份、扩链剂0.5～2份以及抗氧化剂0.5～1份。优选地，所述PLA/PBS导电材料包括以下质量份数的组分：PLA90份、PBS10份、导电填料15份、扩链剂1.2份以及抗氧化剂0.7份。优选地，所述导电填料为石墨烯和炭黑粉末中的至少一种。优选地，所述扩链剂为均苯四甲酸二酐、异氰尿酸三缩水甘油酯、过氧化二异丙苯中的至少一种。优选地，所述抗氧化剂为抗氧剂168、抗氧剂1010和抗氧剂1330中的至少一种。为实现上述目的，本专利技术还提出一种如上所述的PLA/PBS导电材料的制备方法，包括以下步骤：将PLA、PBS、扩链剂和抗氧化剂在真空干燥箱中进行第一次干燥，然后在高速混合机中预混，得第一预混料；所述第一预混料通过双螺杆挤出机熔融混合挤出并切割成粒料，得PLA/PBS复合材料；将所述PLA/PBS复合材料和导电填料在真空干燥箱中进行第二次干燥，然后在高速混合机中预混，得第二预混料；所述第二预混料通过双螺杆挤出机混合挤出，收集所挤出的线材，获得PLA/PBS导电材料。优选地，将PLA、PBS、扩链剂和抗氧化剂在真空干燥箱中进行第一次干燥，然后在高速混合机中预混，得第一预混料的步骤中：所述第一次干燥的干燥温度为60～80℃，干燥时间为4～8h，真空度为0.06～1.0MPa。优选地，所述第一预混料通过双螺杆挤出机熔融混合挤出并切割成粒料，得PLA/PBS复合材料的步骤中：所述双螺杆挤出机沿物料的输送方向分为第一温区、第二温区和第三温区，所述第一温区、第二温区和第三温区的温度依次设置为150～165℃、170～185℃、190～210℃，所述双螺杆挤出机的模头温度设置为180～190℃，所述双螺杆挤出机的转速设置为60～80rpm。优选地，将所述PLA/PBS复合材料和导电填料在真空干燥箱中进行第二次干燥，然后在高速混合机中预混，得第二预混料的步骤中：所述第二次干燥的干燥温度为50～60℃，干燥时间为3～4h，真空度为0.06～0.08MPa。优选地，所述第二预混料通过双螺杆挤出机混合挤出，收集所挤出的线材，获得PLA/PBS导电材料的步骤中：所述双螺杆挤出机沿物料的输送方向分为第一温区、第二温区和第三温区，所述第一温区、第二温区和第三温区的温度依次设置为150～160℃、165～180℃、185～200℃，所述双螺杆挤出机的模头温度设置为180～190℃，所述双螺杆挤出机的转速设置为40～80rpm。本专利技术提供的PLA/PBS导电材料，由PLA、PBS、导电填料、扩链剂以及抗氧化剂制备而成，先将PLA与PBS共混，通过PBS增韧PLA，同时加入扩链剂使PLA与扩链剂熔融混合时发生扩链反应，提高PLA/PBS复合材料的强度，进而提高了所制备的PLA/PBS导电材料的强度以及韧性；同时，PLA的扩链反应还改善了PLA的熔融流动性，使得导电填料的分散更加均匀，进而改善了所制备的PLA/PBS导电材料的导电性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术提供的PLA/PBS导电材料的制备方法的一实施例的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。本专利技术提出一种PLA/PBS导电材料，所述PLA/PBS导电材料包括以下质量份数的组分：PLA80～100份、PBS5～20份、导电填料10～30份、扩链剂0.5～2份以及抗氧化剂0.5～1份。本专利技术提供的PLA/PBS导电材料，由PLA、PBS、导电填料、扩链剂以及抗氧化剂制备而成，其中，PBS即为聚丁二酸丁二醇酯，完全可生物降解，且具有优异的力学性能，加入到PLA中，可以作为增韧剂对PLA进行增韧。先将PLA与PBS共混，通过PBS增韧PLA，同时加入扩链剂使PLA与扩链剂熔融混合时发生扩链反应，提高PLA/PBS复合材料的强度，进而提高了所制备的PLA/PBS导电材料的强度以及韧性；同时，PLA的扩链反应还改善了PLA的熔融流动性，使得导电填料的分散更加均匀，进而改善了所制备的PLA/PBS导电材料的导电性能。作为一种优选的方案，所述PLA/PBS导电材料包括以下质量份数的组分：PLA90份、PBS10份、导电填料15份、扩链剂1.2份以及抗氧化剂0.7份，所制备的PLA/PBS导电材料的导电性能优异，且断裂强度和断裂伸长率均得以显著提高。导电填料是指由导电性材料构成的添加材料，是复合性导电材料中的重要成分，多为导电性能和分散性能良好的金属如银粉或炭黑粉末，或者为导电性纤维如碳纤维。导电填料一般用共混的方法与绝缘性树脂熔融混合，借助导电填料粒子或纤维之间的相互接触或接近作用传导电琉。导电填料的形状有颗粒型和纤维、片状3种，纤维型导电填料在相同导电率下使用量较小，对粉末型填料，使用粒度较小的材料，容易获得分布均匀，导电能力好的导电体。在本专利技术的一实施例中，所述导电填料优选为石墨烯和炭黑粉末中的一种或多种，优选为石墨烯。扩链剂又称链增长剂，是能与线型聚合物链上的官能团反应而使分子链扩展、分子量增大的物质，常用于提高聚氨酯、聚酯等产品的力学性能和工艺性能。PLA强度高而质脆，加工熔体强度低，在本专利技术的一实施例中，选用扩链剂改善PLA的加工性能，所述扩链剂为均苯四甲酸二酐(PMDA)、异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)、过氧化二异丙苯(DCP)中的一种或多种，优选为PMDA与TGIC的混合物，PMDA和TGIC的混合质量比优选为2:1。在聚合物的加工过程中，通常会由于加工温度较高而使得聚合物容易发生氧化降解，因此，一般需要加入少量的抗氧化剂，提高聚合物加工过程中的稳定性，所述抗氧化剂可以为抗氧剂168、抗氧剂1010和抗氧剂1330中的一种或多种，优选为抗氧剂1330。本专利技术还提出一种如上所述的PLA/PBS导电材料的制备方法，图1为本专利技术提供的PLA/PBS导电材料的制备方法的一实施例。请参阅图1，在本实施例中，所述PLA/PBS导电材料的制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PLA/PBS导电材料，其特征在于，所述PLA/PBS导电材料包括以下质量份数的组分：PLA 80～100份、PBS 5～20份、导电填料10～30份、扩链剂0.5～2份以及抗氧化剂0.5～1份。

【技术特征摘要】
1.一种PLA/PBS导电材料，其特征在于，所述PLA/PBS导电材料包括以下质量份数的组分：PLA80～100份、PBS5～20份、导电填料10～30份、扩链剂0.5～2份以及抗氧化剂0.5～1份。2.如权利要求1所述的PLA/PBS导电材料，其特征在于，所述PLA/PBS导电材料包括以下质量份数的组分：PLA90份、PBS10份、导电填料15份、扩链剂1.2份以及抗氧化剂0.7份。3.如权利要求1所述的PLA/PBS导电材料，其特征在于，所述导电填料为石墨烯和炭黑粉末中的至少一种。4.如权利要求1所述的PLA/PBS导电材料，其特征在于，所述扩链剂为均苯四甲酸二酐、异氰尿酸三缩水甘油酯、过氧化二异丙苯中的至少一种。5.如权利要求1所述的PLA/PBS导电材料，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧剂168、抗氧剂1010和抗氧剂1330中的至少一种。6.一种如权利要求1至5任意一项所述的PLA/PBS导电材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将PLA、PBS、扩链剂和抗氧化剂在真空干燥箱中进行第一次干燥，然后在高速混合机中预混，得第一预混料；所述第一预混料通过双螺杆挤出机熔融混合挤出并切割成粒料，得PLA/PBS复合材料；将所述PLA/PBS复合材料和导电填料在真空干燥箱中进行第二次干燥，然后在高速混合机中预混，得第二预混料；所述第二预混料通过双螺杆挤出机混合挤出，收集所挤出的线材，获得PLA/PBS导电材料。7.如权利要求6所述的PLA/PBS导电材料的制备方法，其特征在于，将PLA、PB...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊小婷，
申请(专利权)人：深圳市零度智控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44