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Study on Electrical Conductivity of PLA Nano-composites Reinforced with Carbon Black

炭黑增强PLA纳米复合材料导电性能研究

基本信息

批准号：
18510086
负责人：
OKADA Kenji
金额：
$ 2.39万
依托单位：
Kurashiki University of Science and the Arts
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、溶融混練法における導電性PLAナノコンポジット材料の開発に関して炭素系導電性フィラーの分散状態と導電性の関係を実験的に調べた。導電性フィラーには粒状タイプのケッチェンブラックKB(1次粒子径=3.4nm)と繊維状タイプのVGCF(繊維径=100nm)の2種類を使用した。KB及びVGCFともに導電性発現にはフィラー濃度の閾値があり、閾値濃度は体積分率で約1%の値を示した。フィラー濃度と導電性の関係は、パーコレーション理論に基づくスケーリング則が適用できた。コンポジットの導電性と動的弾性率には良い相関性があり、動的弾性率はコンポジットの導電性ネットワーク形成の一つの指標と見なせる。また成形時に形成されるコンポジット表面の樹脂層(スキン層)を防止するにはPLAに親和性のある樹脂(PLAエステル共重合体)を25部添加することでスキン層形成は大幅に抑制できた。これによりコンポジットの衝撃強度も改善できることなどを明らかにした。

In this study, the melt-kneading method was used to develop conductive PLA materials. The relationship between the dispersion state and conductivity of carbon-based conductive materials is based on the relationship between them. Conductive フィラーには granular タイプのケッチェンブラックKB (primary particle diameter=3.4 nm) and 2 types of VGCF (dimensional diameter = 100nm) are used. The conductivity of KB and VGCF is the same as the threshold concentration and the volume fraction of the threshold concentration is about 1%. The relationship between フィラーconcentration and conductivity, and the パーコレーション theory are based on the principles of フィラーリングがapplicable.コンポジットの conductivity and dynamic elasticity rate には好いCorrelation があり、dynamic elasticity Rate はコンポジットの Conductivity ネットワーク Formation の一つのINDICATOR と见なせる. During molding, a resin layer (スキン layer) is formed on the surface of the されるコンポジット surface to prevent the compatibility of the PLA with the The するることでスキン layer is formed by adding 25 parts of PLA エステル co-laminated body, which greatly suppresses the formation of the することでキン layer.これによりコンポジットの撃撃strength improvementできることなどを明らかにした.