[发明专利]一种导电聚乳酸树脂组合物及其的制备方法

说明书

本发明涉及一种导电聚乳酸树脂组合物，其特征在于，所述聚乳酸树脂组合物包含：(A)约55‑90重量份的聚乳酸；(B)约5‑40重量份的含有共轭结构的聚膦腈；和(C)约0.1‑5重量份的氧化石墨烯，任选地还包含以下成分的至少一种：(D)约0.2‑2重量份的偶联剂；(E)约0.1‑5重量份的稀土改性剂。本发明还涉及本发明的导电聚乳酸树脂组合物的制备方法及用于其制备导电膜的用途。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种导电聚乳酸树脂组合物及其制备方法，以及导电聚乳酸树脂组合物用于制备导电膜的用途。

背景技术

石墨烯是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六边形蜂窝状晶体结构的二维碳纳米材料，具有大比表面积，优异的力学和电学性能。石墨烯还具有载流子特性，电子迁移率极高，可达2×10⁵cm²/(V·s)，电子在转移时不易发生散射，导电率可达10⁶S/m。

聚乳酸属脂肪族聚酯类，具有通用的高分子材料的基本特性，如良好的机械加工性能和模塑性能。作为不可替代的新兴基础有机功能材料之一，聚乳酸导电高分子复合材料在能源、光电子器件、信息、传感器、分子导线和分子器件，以及电磁屏蔽、金属防腐和隐身技术上有着广阔、诱人的应用前景。但PLA表面电阻在1×10¹⁵Ω左右，导电性差，限制了其在导电高分子领域的应用。

CN109859879A公开了一种基于石墨烯的导电膜及其加工方法，以纤维素浆板、硫酸溶液、N,N-二甲基乙酰胺、聚乳酸和氧化石墨烯为主要组分，还包括卡波姆，制备获得的导电膜具有优异的导电和力学性能。

CN106057279A公开了一种聚乳酸导电膜及其制备方法，以石墨烯、纳米纤维素、聚吡咯和聚乳酸为主要组分，通过向聚乳酸基体中加入纳米纤维素改善了膜的稳定性，聚吡咯及石墨烯的加入提高了膜的导电性。

发明内容

在一个方面，本发明涉及一种导电聚乳酸树脂组合物，其特征在于，所述聚乳酸树脂组合物包含：

(A)约55-90重量份的聚乳酸；

(B)约5-40重量份的含有共轭结构的聚膦腈；和

(C)约0.1-5重量份的石墨烯。

在一个实施方案中，所述聚乳酸树脂组合物还包含以下成分中的至少一种：

(D)约0.2-2重量份的偶联剂；

(E)约0.1-5重量份的稀土改性剂。

在一个实施方案中，聚乳酸选自聚-L-乳酸、聚-D-乳酸、聚-(D,L)-乳酸及其混合物，优选为聚-L-乳酸。

在一个优选的实施方案中，聚乳酸选自直链聚乳酸、支链聚乳酸及其混合物，优选为直链聚乳酸或支链聚乳酸；和/或所述聚乳酸的数均分子量为约3-30万；和/或熔融指数为约3-50g/10min；和/或熔点为约140-180℃。

在一个实施方案中，含有共轭结构的聚膦腈选自聚吡咯膦腈、聚噻吩膦腈、聚吡啶膦腈、聚苯胺膦腈及其组合，优选为聚吡咯膦腈。

在一个优选的实施方案中，聚吡咯膦腈选自聚双(2-丙氧基吡咯)膦腈、聚双(2-乙氧基吡咯)膦腈、聚双(2,4-二甲基-3-乙氧基吡咯)膦腈及其组合，优选为聚双(2-丙氧基吡咯)膦腈。

在一个实施方案中，石墨烯选自氧化石墨烯、氨基化石墨烯、硝基化石墨烯、羧基化石墨烯及其组合，优选选自氧化石墨烯。

在一个实施方案中，偶联剂选自钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、有机硼酸酯偶联剂、有机铬络合物偶联剂及其组合，优选选自钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂及其组合。