氧化石墨烯表面修飾及其對(duì)聚合物的改性.pdf

1、石墨烯具有高強(qiáng)度、高透光率、高導(dǎo)電率以及高的比表面積等優(yōu)異的性能，因而廣泛地應(yīng)用于晶體管、透明導(dǎo)電膜、儲(chǔ)能技術(shù)、化學(xué)傳感、功能復(fù)合材料等領(lǐng)域。然而，石墨烯易團(tuán)聚、難分散、難溶解、難加工，嚴(yán)重地影響了其應(yīng)用。為了解決此問(wèn)題，需要對(duì)石墨烯進(jìn)行表面修飾，以拓展其應(yīng)用范圍。本文運(yùn)用原位自由基聚合法，以氧化石墨烯(Graphene oxide)為二維碳骨架，在GO表面接枝不同的聚合物，制備出GO復(fù)合納米片，并將所得的產(chǎn)物運(yùn)用于聚合物改性。主要研究

2、內(nèi)容與結(jié)果如下:
　　1.采用原位自由基聚合法在GO表面接枝聚苯乙烯(PS)，制備GO-g-PS復(fù)合納米片，并以此對(duì)苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)進(jìn)行改性。結(jié)果表明:SBS/GO-g-PS復(fù)合材料的力學(xué)性能、加工性能與熱穩(wěn)定性都優(yōu)于純的SBS和SBS/GO復(fù)合材料。動(dòng)態(tài)力學(xué)分析(DMA)測(cè)試結(jié)果表明:SBS/GO-g-PS復(fù)合材料高溫區(qū)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)比純SBS提高了4.2℃。
　　2.采用原位自由基聚合

3、法，在GO表面接枝聚丙烯酸丁酯(PBA)，制備出GO-g-PBA復(fù)合納米片，并以此對(duì)聚氯乙烯(PVC)進(jìn)行改性。測(cè)試結(jié)果表明:GO-g-PBA復(fù)合納米片均勻地分散在PVC基體中，PVC/GO-g-PBA復(fù)合材料的加工性能、熱穩(wěn)定性能與力學(xué)性能均優(yōu)于PVC/GO復(fù)合材料以及純PVC。當(dāng)GO-g-PBA復(fù)合納米片的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％時(shí)，沖擊強(qiáng)度與拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大，分別為12.47 kJ/m2，42.89 MPa。PVC/GO-g-PBA復(fù)合材料

4、的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較純PVC提高了2.56℃。
　　3.運(yùn)用硅烷偶聯(lián)劑(KH570)功能化GO，在GO表面引入更多的雙鍵，再通過(guò)原位聚合法在GO表面接枝聚氨酯(PU)，制得GO-g-PU復(fù)合納米片，并以此對(duì)乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)進(jìn)行改性。結(jié)果表明:EVA/GO-g-PU復(fù)合納米片的加工性能，熱穩(wěn)定性能，拉伸強(qiáng)度均優(yōu)于EVA/GO復(fù)合材料以及純EVA。當(dāng)GO-g-PU復(fù)合納米片的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4％時(shí)，拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大，為8.21