Bi2Te3/PLA复合薄膜的制备与性能研究

采用熔体法制备了高质量的拓扑绝缘体Bi2Te3单晶,将研磨后的微米量级的Bi2Te3单晶粉末与聚乳酸(PLA)溶融共混制成Bi2Te3/PLA复合薄膜.为探究Bi2Te3单晶粉末含量差异对复合薄膜性能的影响,分别对复合薄膜的力学性能和气体透过性进行测试.结果表明,随Bi2Te3含量的增加Bi2Te3/PLA复合薄膜的拉伸强度先减小后增大,当Bi2Te3的含量在0.5％时,复合薄膜的拉伸强度最大达到75.00 MPa;随Bi2Te3含量的增加复合薄膜的气体透过系数先增大后减小,当Bi2Te3的含量为7.5％时,N2、O2和CO2的气体透过系数均最大,三者的最大透过系数分别为1.017×10-7、8.626×10-8和1.139×10-7cm3·cm/cm2·s·cmHg,远超纯PLA薄膜气体透过性.研究结果为拓扑绝缘体共混改性可生物降解PLA基复合薄膜材料的研究提供思路.