石墨烯-水性聚氨酯納米復合材料的制備與性能研究.pdf

1、水性聚氨酯作為一種性能優(yōu)越的高分子材料，本身具有很多獨特的性能，并且在越來越多的領域得到應用。但是聚氨酯本身也存在許多缺點，因此通過納米材料改性聚氨酯可以顯著提高其性能。石墨烯自發(fā)現(xiàn)以來因其獨特的性質，被認為是制備納米復合材料很好的添加劑。因此本實驗針對石墨烯本身的穩(wěn)定性，且聚合過程中容易團聚的特點，首先對氧化石墨烯進行表面插層改性，使之能很好地分散在有機溶劑當中，最后與水性聚氨酯乳液成功復合制備聚氨酯納米復合材料，并對材料的性能進行了

2、測試。實驗內容主要有:
　　 (1)首先選用Hummers方法制備氧化石墨，使用TEM、XRD和傅里葉紅外分析(FTIR)對氧化石墨形成前后的結構及形貌進行了表征。結果顯示氧化石墨片層上存在大量的含氧基團如羰基、羥基、羧基、環(huán)氧基等，這些極性基團的存在使得氧化石墨具有很好的親水性。
　　 (2)用過量異氰酸酯(TDI)對制得的氧化石墨進行表面化學處理，使氧化石墨表面成功接入苯環(huán)跟-NCO基團。結果表明TDI對氧化石墨烯片

3、層之間形成一定的插層作用，同時可以與其表面的羥基、羧基等反應，由于TDI大量過量，處理后的氧化石墨表面含有-NCO基團，并且可以利用該功能化基團制備含其他功能化基團的氧化石墨烯或者石墨烯跟聚合物之間有化學鍵連接的功能高分子納米復合材料等。最后進行的分散性實驗得出，該功能化石墨烯可在有機溶劑如DMF、NMP、MEK、DCM等中穩(wěn)定地分散。
　　 (3)利用IPDI及TDI作為二異氰酸酯，以PBA為低聚二元醇，以DMPA為親水單體分