石墨烯-PET復(fù)合導(dǎo)電纖維的制備與性能研究.pdf

1、石墨烯是二維網(wǎng)狀的碳納米材料，具有超大比表面積、超高的強度、超強的導(dǎo)熱導(dǎo)電等優(yōu)異的性能，這些優(yōu)異性能只有在單片層時才能得以發(fā)揮。石墨烯化學(xué)惰性及疏水性、超強的分子間作用力使其極易團聚特性，在一定程度上限制了石墨烯及其復(fù)合材料的進一步研究和應(yīng)用，因此采用石墨烯來做一些產(chǎn)品開發(fā)就顯得尤為困難。
　　隨著科技的不斷進步發(fā)展，各行業(yè)對復(fù)合材料的綜合性能提出了更高的要求，其中最主要的訴求就是復(fù)合材料的抗靜電性能。因為在電子電器領(lǐng)域，靜電存在

2、較大危害，另外為了抵抗電磁干擾，復(fù)合材料的電磁屏蔽也需要進一步解決。相比于其他填充物的靜電材料，石墨烯具有成本低、滲濾閾值低、力學(xué)性能好等特點。自身導(dǎo)電性良好的石墨烯對復(fù)合材料的導(dǎo)電性有很大的提高作用，所以本論文利用石墨烯作為填充材料以希望制作出導(dǎo)電性優(yōu)良的復(fù)合材料。
　　本文首先采用插層剝離法制備了石墨烯。然后，將制備的石墨烯和PET分別溶解于DMF和六氟異丙醇，再將石墨烯分散液和PET溶液混合攪拌12h后，得到分散均勻的石墨烯

3、/PET混合溶液;最后，向混合溶液中加入去離子水析出石墨烯/PET復(fù)合母粒。將真空加熱處理后的復(fù)合母粒加工成很小的顆粒放進熔融共混儀器中，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和溫度最終得到毫米級別的石墨烯/PET復(fù)合材料纖維。
　　本文利用拉曼成像和拉曼光譜等手段研究了石墨烯在基體中的分散性和團聚現(xiàn)象，并研究其力學(xué)和電學(xué)性能。結(jié)果表明導(dǎo)電纖維的電導(dǎo)率與石墨烯面積占比成正相關(guān)，在面積比為15％時就形成了相對完備的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，而當(dāng)其值達到45％時則復(fù)合材料的導(dǎo)