石墨烯-聚合物納米復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、石墨烯是由單層碳原子組成的片層結(jié)構(gòu)，它通過(guò)碳原子的sp2雜化鍵合組成，是碳材料的基本組成單元。石墨烯具有優(yōu)異的機(jī)械、光學(xué)及電子等性質(zhì)，所以石墨烯材料已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注。這些材料在場(chǎng)效應(yīng)、超高頻率晶體管、高靈敏性傳感器、機(jī)電諧振器以及聚合物復(fù)合物等方面有很大的潛在應(yīng)用前景。最近幾年，基于石墨烯的聚合物材料的高熱導(dǎo)率和極強(qiáng)的機(jī)械性能也引起了大家研究的興趣。其中，石墨烯填充的聚合物可以用來(lái)當(dāng)做一種高性能的耐溫性表面材料。本論文中，主要以

2、石墨烯為基體，制備溫度敏感性聚合物化學(xué)修飾的石墨烯復(fù)合物，并對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行表征和性能測(cè)試；同時(shí)也對(duì)氧化石墨烯在粒子合成過(guò)程中的特殊功能進(jìn)行了研究，并以氧化石墨烯為穩(wěn)定劑通過(guò)Picketing乳液聚合的方法制備了氧化石墨烯片層穩(wěn)定的聚苯乙烯納米膠體顆粒。主要內(nèi)容如下：
　　 1、第一次使用點(diǎn)擊化學(xué)和RAFT聚合方法成功制備聚合物改性的石墨烯復(fù)合材料。石墨經(jīng)過(guò)氧化-還原得到石墨烯片層。通過(guò)含炔芳香重氮鹽與石墨烯的反應(yīng)得到表面帶有碳碳三鍵

3、的石墨烯。用S-1-十二烷基-S’-(α，α’-二甲基-α”-乙酸)三硫酯和疊氮丙醇通過(guò)酯化反應(yīng)得到末端為疊氮基團(tuán)的RAFT CTA。使用點(diǎn)擊化學(xué)的方法把RAFT鏈轉(zhuǎn)移劑接枝到石墨烯表面。最后，使用RAFT聚合的方法制備了石墨烯/PNIPAM溫敏性納米復(fù)合材料。TEM測(cè)試結(jié)果表明石墨烯片層接上了PNIPAM聚合物分子鏈。通過(guò)微量熱測(cè)試研究了石墨烯/PNIPAM納米復(fù)合材料的溫敏性能。測(cè)試結(jié)果表明它的最低臨界溶解溫度是33.2℃。