改性石墨烯-SBS復(fù)合材料的制備及其壓電敏感性能.pdf

1、碳材料增強(qiáng)熱塑性彈性體復(fù)合材料作為一種同時(shí)具備高彈性和壓電敏感性能的復(fù)合材料，在傳感器領(lǐng)域上的應(yīng)用前景引起了廣泛的關(guān)注，傳統(tǒng)的以金屬、陶瓷、石墨、炭黑等增強(qiáng)材料制備的復(fù)合材料雖然具備優(yōu)異的導(dǎo)電性能和壓敏性能，但是聚合物自身的機(jī)械性能無法保證。本文對(duì)石墨烯進(jìn)行共價(jià)改性，將改性后的石墨烯與聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)進(jìn)行復(fù)合，得到了同時(shí)具有優(yōu)異機(jī)械性能和壓敏性能的復(fù)合材料。
　　首先將氧化石墨烯(GO)進(jìn)行氨基化改性

2、得到氨基化改性石墨烯(RGO-NH2)，然后將氨基化改性石墨烯與馬來酸酐接枝SBS(MA-g-SBS)進(jìn)行共價(jià)接枝，最終得到SBS共價(jià)改性石墨烯(SBS-g-RGO)。通過X射線衍射(XRD)、傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、X射線光電子能譜(XPS)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)以及熱重分析(TGA)等測(cè)試手段，表征和分析了改性過程中各反應(yīng)階段產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化。結(jié)果表明，SBS分子鏈通過共價(jià)鍵接枝在石墨烯片層上。改性石墨

3、烯在有機(jī)溶劑中的分散性得到了明顯的提升。以SBS-g-RGO作為增強(qiáng)材料，以星型SBS為基體，用溶液共混法制備了改性石墨烯/SBS復(fù)合材料，并對(duì)該復(fù)合材料的機(jī)械性能、導(dǎo)電性能和壓敏性能進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，改性石墨烯/SBS復(fù)合材料在增強(qiáng)材料的用量達(dá)到3wt％時(shí)，其拉伸強(qiáng)度上升了52％，楊氏模量隨著改性石墨烯的含量的增加，也提高了122％。同時(shí)，該復(fù)合材料的滲流閾值達(dá)到了1wt％，隨著改性石墨烯含量的增加，復(fù)合材料的電阻率明顯降低。