石墨烯及其聚烯烴復合材料的制備與性能研究.pdf

1、石墨烯因其優(yōu)異的電、熱、光等性能，得到了科學及工程技術(shù)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，研究日趨多樣化。石墨烯可以在較少的添加量下實現(xiàn)聚合物材料性能的大幅提升，因此以石墨烯作為聚合物改性填料的研究受到了廣泛關(guān)注。本文以原位氧化剝離法制備石墨烯，采用X射線衍射(XRD)研究了制備過程中氧化插層方法及超聲波處理對石墨層結(jié)構(gòu)的影響，用透射電子顯微鏡(TEM)和掃描電子顯微鏡(SEM)表征了石墨烯的形貌及片層厚度，并用熱分析方法(TG/DTG)研究了石墨烯的熱分

2、解過程;同時，在制備石墨層間化合物(GIC)的基礎(chǔ)上，得到膨脹石墨(EDG)，利用超聲波對碳層的剝離作用制備石墨烯，并對其形貌進行表征。以溶液法和熔融法分別制備了乙烯-醋酸乙烯共聚物/石墨烯復合材料(EVA/GE)和聚烯烴彈性體/膨脹石墨復合材料(POE/EDG)，并對兩種復合材料的拉伸性能和電性能進行了評價。
　　 研究結(jié)果表明:
　　 (1)氧化插層反應過程中配合超聲處理，有利于石墨碳層的剝離，原位氧化剝離法制備的石

3、墨烯片層厚度為2nm，僅由5～7個碳原子層組成；且碳層上存留較多的含氧基團，導致石墨烯的熱失重較多;
　　 (2)EDG經(jīng)酸化、表面改性及超聲處理后，可以得到尺寸、厚度均勻的石墨烯，球磨能進一步降低石墨烯的碳層厚度;
　　 (3)對石墨烯含量為0.25wt.％、0.50wt.％和1.00wt.％的復合材料的性能研究表明，在添加量較低(＜1.00wt.％)的狀態(tài)下，石墨烯的加入對復合材料的拉伸性能影響較小，同時，由于石墨烯