安建大王平副教授和合工大丁運生教授、徐佩副教授Int. J. Biol. Macromol.：在高性能功能高分子材料方面取得進展
2022-03-09 來源：高分子科技
安徽建筑大學材料與化學工程學院王平副教授與合肥工業大學丁運生教授、徐佩副教授在高性能功能高分子材料方面取得進展。通過引入含不同表面基團的碳納米管（CNTs、CNTs-COOH、CNTs-OH）制備了可用于吸波、儲能器件的高機械和介電性能的生物基納米復合材料。重點研究碳納米管在基體中的分散狀態、增容體系中的化學反應效率和相結構演變過程對復合材料性能影響，并闡述了其機理。研究工作中將反應性環氧低聚物引入聚乳酸（PLA）、聚對苯二甲酸己二酸丁二醇酯（PBAT）和碳納米管復合體系中，并通過碳納米管表面不同官能團的競爭反應，從熱力學和動力學方面實現碳納米管分散狀態的定向調控（圖1）。用透射電鏡、流變性能分析、機械性能測試、介電性能測試等分析測試手段對所得復合材料進行表征，研究發現CNTs-OH由于適當的反應效率受熱力學調控錨定于兩相界面處（圖2），CNTs-OH可以作為組裝微電容器電極，聚合物作為電介質，大大增加了界面極化，PLA/PBAT/4CNTs-OH復合材料分別顯示出高介電常數 （24.9）和低介電損耗（0.23），同時具有優異的機械和介電性能（圖3和圖4），在環保高效儲能聚合物介電材料方面具有廣闊的應用前景。
圖1. PLA/PBAT復合材料增強機理
圖2. PLA/PBAT復合材料斷面SEM和TEM照片
圖3. PLA/PBAT復合材料的力學性能
圖4. PLA/PBAT復合材料的介電性能
上述研究工作在國際學術期刊International Journal of Biological Macromolecules, 206 (2022) 661–669發表題為“Effect of hydroxyl and carboxyl-functionalized carbon nanotubes on phase morphology, mechanical and dielectric properties of poly(lactide)/poly (butylene adipate-co-terephthalate) composites”的研究論文，該課題組王平副教授為該研究第一及通訊作者，碩士生高尚為該研究第二作者。該研究得到國家自然科學基金（No. 51903002）、安徽省科技重大專項（202103a05020031、201903a05020027）和安徽建筑大學功能高分子與化學建材團隊等支持。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.02.183版權與免責聲明：中國聚合物網原創文章。刊物或媒體如需轉載，請聯系郵箱：info@polymer.cn，并請注明出處。
（責任編輯：xu）
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