Elektromosan vezetőképes politejsav-mátrixú hibridkompozit fejlesztése

Development of an electrically conductive polylactic acid hybrid composite

Authors

  • HORVÁTH Aurél
  • PETRÉNY Roland
  • MÉSZÁROS László

Keywords:

polylactic acid, composite,, carbon nanotube, carbon fibre, conductivity, /, politejsav, kompozit, szén nanocső, szénszál, vezetőképesség

Abstract

Nowadays, there is a growing interest in biopolymers that can be produced from renewable resources or degraded in an environmentally friendly way. One of the most popular of these is polylactic acid (PLA). On the other hand, there is a growing interest in electrically conductive polymers that are usable, among other things, as bipolar plates in fuel cells. Therefore PLA matrix, carbon nanotube (CNT) reinforced nanocomposites, and carbon nanotube and carbon fiber (CF) reinforced hybrid composites were produced by injection molding. Based on the electron microscopy images, the carbon fibers helped to disperse the nanotubes uniformly. The electrical conductivity of the nanocomposites increased slightly compared to the pure matrix material, while a significant increase in the conductivity was observed in the hybrid composites, i.e., the uniformly distributed nanotubes formed an electrically conductive network in the matrix.

Kivonat

 Jelenkorunkban egyre nagyobb az érdeklődés a megújuló erőforrásokból előállítható, vagy környezetbarát módon lebontható biopolimerek iránt. Ezeknek egyik legnépszerűbb képviselője a politejsav (PLA). Másik oldalon pedig egyre nő az érdeklődés az elektromosan vezető polimerek iránt, amelyeket olyan alkalmazásokban használnak, mint például a bipoláris lemez az üzemenyagcellákban. Ezért a politejsavat szén nanocsővel (CNT) illetve szén nanocsővel és szénszállal (CF) társítva, fröccsöntéssel állítottunk elő nano- és hibridkompozitokat. Az elekronmikroszkópi felvételek alapján a szénszál segítette a nanocsövek egyenletes eloszlatását. A nanokompozitok vezetőképessége kis mértékben növekedett a tiszta mátrixanyaghoz képest, míg a hibridkompozitokban a vezetőképesség jelentős növekedése volt megfigyelhető, azaz az egyenletesen eloszlatott nanocsövek a mátrixban egy elektromosan vezető hálózatot hoztak létre.

References

Elsawy M. A., Kim K.-H., Park J.-W., Deep A.: Hydrolytic Degradation of Polylactic Acid (PLA) and Its Composites. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Elsevier, 2017, 79, 1346–1352.

Castro-Aguirre E., Iñiguez-Franco F., Samsudin H., Fang X., Auras R.: Poly(Lactic Acid)—Mass Production, Processing, Industrial Applications, and End of Life. Advanced Drug Delivery Reviews, Elsevier, 2016, 107, 333–366.

Murariu M., Dubois P.: PLA Composites: From Production to Properties. Advanced Drug Delivery Reviews, Elsevier, 2016, 107, 17–46.

Szakács H., Varga C., Nagy R.: Polimerek Méréstechnikája; Pannon Egyetem, 2012.

Thongruang W., Spontak R. J., Balik C. M.: Bridged Double Percolation in Conductive Polymer Composites: An Electrical Conductivity, Morphology and Mechanical Property Study. Polymer, Elsevier, 2002, 43, 3717–3725.

Pal G., Kumar S.: Multiscale Modeling of Effective Electrical Conductivity of Short Carbon Fiber-Carbon Nanotube-Polymer Matrix Hybrid Composites. Materials & Design, Elsevier, 2016, 89, 129–136.

Downloads

Published

2021-04-20

How to Cite

[1]
Aurél, H. , Roland, P. and László, M. 2021. Elektromosan vezetőképes politejsav-mátrixú hibridkompozit fejlesztése: Development of an electrically conductive polylactic acid hybrid composite. Nemzetközi Gépészeti Konferencia – OGÉT. 29, (Apr. 2021), 114–117.

Issue

Section

B. szekció – Anyagtudomány és -technológia