【摘 要】
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碳系填充型导电聚合物复合材料（CPC）被认为是当前发展前景最广阔的电磁屏蔽材料之一。目前大多数导电聚合物基电磁屏蔽材料集中在石油基聚合物,为了解决当今电子产品频繁使用带来的电磁干扰（EMI）、严峻的环境和石油能源危机等问题,发展生物基可降解电磁屏蔽材料意义重大。聚乳酸（PLA）是一类具有生物可降解、良好力学性能和可持续发展的热塑性聚酯材料,但其具有质脆、韧性差、热变形温度（HDT）低的固有缺点,尤
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碳系填充型导电聚合物复合材料（CPC）被认为是当前发展前景最广阔的电磁屏蔽材料之一。目前大多数导电聚合物基电磁屏蔽材料集中在石油基聚合物,为了解决当今电子产品频繁使用带来的电磁干扰（EMI）、严峻的环境和石油能源危机等问题,发展生物基可降解电磁屏蔽材料意义重大。聚乳酸（PLA）是一类具有生物可降解、良好力学性能和可持续发展的热塑性聚酯材料,但其具有质脆、韧性差、热变形温度（HDT）低的固有缺点,尤其是加入导电纳米填料后,存在分散性差等问题,机械性能变得更为糟糕,严重限制了广泛应用。针对上述问题,本论文主要开展以下三个部分的研究:1、通过开环聚合制备右旋聚乳酸链（PDLA）接枝的多壁碳纳米管（MWCNTs-g-PDLA）,利用溶液浇筑法制得PLLA/MWCNTs-g-PDLA复合材料。所制备的MWCNTs-g-PDLA表面接枝率为4.9%,接枝链分子量为1029 g mol-1。接枝PDLA后,PLLA/MWCNTs复合材料的电导率略有提高。因为界面立构复合结晶改善MWCNTs在PLLA基体的分散,较低的接枝率和接枝分子量可避免电绝缘性的接枝聚合物带来负面作用。2、通过反应共混和MWCNTs诱导相形态优化改善PLLA复合材料的机械和电磁屏蔽性能。转矩变化和FTIR表明MWCNTs与聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）的加料顺序至关重要。MWCNTs的加入促进了CPEGDA相区尺寸减小,MWCNTs选择性地分布于PLLA连续相中。流变测试表明CPEGDA和MWCNTs形成双重渗流网络,有利于实现刚度和韧性的平衡。MWCNTs的选择性分布导致其临界电导率为0.19 vol%的低渗流阈值。矢量网络仪测试结果表明吸收是三元复合材料衰减电磁波的主要机制,当加入2.4 vol%的MWCNTs时,电磁屏蔽效能达到26.4 d B。3.研究热退火对PLLA/CPEGDA/MWCNTs三元复合材料的影响,通过调控热退火时间,获得高耐热和韧性的PLA复合材料。XRD表明在80 oC热退火条件下生成了α’晶,且结晶度随着热退火时间的延长而增加而晶型保持不变。结晶度的上升极大提高复合材料的HDT,但导致拉伸韧性的降低。电导率测试发现复合材料的电导率在热退火后略有提升。当热退火时间为10 min时,复合材料能获得最佳的HDT（150 oC）和拉伸韧性（15.1 MJ/m~3）,分别达到纯PLLA的3倍和6倍。
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