兩種典型功能化石墨烯和高分子復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、針對(duì)目前在納米碳材料領(lǐng)域最受歡迎的二維新材料石墨烯在電學(xué)，熱學(xué)，光學(xué)和力學(xué)等方面具有優(yōu)良的性質(zhì)，將不同的功能化石墨烯和高分子材料充分混合均勻，制備不同種類的復(fù)合材料，并且對(duì)其各種性能進(jìn)行研究，探索不同比例復(fù)合材料的性能趨勢(shì)，為功能化石墨烯和高分子材料復(fù)合材料的制備和性能探索開拓了新的思路。（1）利用改進(jìn)的Hummers兩步法制備出了大片層的含有較多含氧基團(tuán)的氧化石墨烯，使用操作簡(jiǎn)單的流延法來(lái)制備氧化石墨烯/聚乙烯醇復(fù)合薄膜材料，探索加入

2、大比例的氧化石墨烯時(shí)材料的機(jī)械性能變化趨勢(shì)，得到了最優(yōu)的復(fù)合比例為30％；此時(shí)抗拉強(qiáng)度和彈性模量能達(dá)到305MPa±18MPa和13.5±1.2GPa；并且通過(guò)一系列測(cè)試表征手段來(lái)研究復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，研究復(fù)合材料的熱穩(wěn)定和導(dǎo)電性等，探索復(fù)合材料在其他領(lǐng)域的應(yīng)用。（2）在氧化石墨烯上面通過(guò)部分還原和磺化過(guò)程，連接上苯磺酸基團(tuán)，得到磺化石墨烯，這種磺化石墨烯因?yàn)榛撬岣鶊F(tuán)的存在，使得與很多高分子材料復(fù)合也能得到機(jī)械性能性能很強(qiáng)的材料；將

3、磺化石墨烯和聚乙烯醇復(fù)合，得到了抗拉強(qiáng)度和彈性模量分別達(dá)到252±25MPa和8.5±1.8GPa，并且這里得到的復(fù)合材料具有很強(qiáng)的彈性，能夠在被拉伸幾倍之后恢復(fù)原來(lái)形貌。本文不僅提供了一種功能化石墨烯的制備方法，也探索了和聚乙烯醇復(fù)合之后材料的各種性能，包括機(jī)械性能，熱穩(wěn)定性和導(dǎo)電性，探索該復(fù)合材料的多種應(yīng)用前景。（3）本文介紹了利用減壓抽濾的方法得到氧化石墨烯薄膜，再將聚醚胺和氧化石墨烯在90℃下快速交聯(lián)，形成一種橋構(gòu)象的復(fù)合薄膜材