Elektromosan vezetőképes politejsav-mátrixú hibridkompozit fejlesztése

Development of an electrically conductive polylactic acid hybrid composite

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.