1. 研究目的与意义
聚乳酸复合材料的研究长久以来都是世界各国专家们研究的热点,随着当今社会的发展,人们对新型导电材料的需求不断增加,尤其是可穿戴等设备的兴起使得柔性导电材料逐渐成为研究的热点。
传统的电极材料主要是金属,因金属材料本身不具有柔性,在拉伸过程中易于发生断裂而失效,无法满足柔性导电材料的发展需求,本文研究的具有柔性导电抗菌的复合材料,提高热学,导电,抗菌性能等可应用于与人体接触,比如皮肤等较为敏感的位置。
2. 国内外研究现状分析
石墨烯是一种单层的片状结构的新型碳材料,是最薄最坚硬的材料,因此成为制备高分子复合材料的优良填充物但涉及聚乳酸和石墨烯复合材料的研究很多。
用来提高高分子基体的各项性能,例如,力学性能、导电性能,其中,石墨烯在基体中的分散性是能否最大化提高高分子材料性能的关键。
而纳米银作为优良的抗菌剂,被常用作第二填充物来增强高分子材料的抗菌性。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:1.pla/ag/graphene复合材料制备:将纳米银粉和石墨烯以一定的比例加入到pla基体中,制备分散均匀的混合物溶液,再通过静电纺丝制备纳米纤维复合薄膜。
2. 材料鉴定:通过 sem、 ftir、 xrd、 tem等对复合材料的结构形貌进行鉴定。
3. 材料性能测试: 通过 tga和 dsc对材料的热力学性质进行热分析;通过拉伸测试、dma对材料的机械性能进行测试;通过电阻、电导、拉力-电阻关系对材料的电学性质进行测试;通过对经典杆菌和球菌的抗菌环测试鉴定材料的抗菌性能。
4. 研究创新点
通过石墨烯作为增强相加入聚乳酸基体,从而改善聚乳酸的力学性能,热学性能以及导电性能,再通过加入的纳米银,改善材料的导电性能并可以赋予其抗菌的性能,使制成的柔性导电聚乳酸复合材料能够具备优良的力学性能,热学性能,导电性能,并且具有一定的抗菌能力,从而可以作为一种全新的复合材料应用到柔性机械传感中去。
