石墨烯功能化及其對高分子材料改性研究.pdf

1、石墨烯是近年來發(fā)現(xiàn)的碳基新材料，它是一種由碳原子以sp2雜化連接的單原子層構(gòu)成的新型二維原子晶體的薄膜材料，具有優(yōu)異的力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)和電學(xué)等性能，從而成為當(dāng)前材料科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。石墨烯作為一種新型的納米填料，被應(yīng)用于聚合物改性研究。石墨烯的功能化賦予了其新的性質(zhì)，能更好地達(dá)到聚合物改性的目的。本文就石墨烯功能化及其對高分子改性進(jìn)行了研究，主要工作如下：
　　(1)通過Hummers法將鱗片石墨制備出氧化石墨烯(GO)，然后用

2、堿沉淀快速高效制得堿沉淀氧化石墨烯（bdGO）。通過運(yùn)用傅立葉紅外光譜（FT-IR）、X射線光電子能譜（XPS）、X射線衍射（XRD）、全自動比表面和孔徑分布分析儀（BET）、熒光光譜和透射電子顯微鏡（TEM）測試分析 bdGO的結(jié)構(gòu)和性能。測試結(jié)果表明bdGO具有石墨烯的基本碳環(huán)結(jié)構(gòu)、褶皺的表面以及良好的吸附性。
　　(2)通過剛果紅試驗(yàn)，紫外（UV-vis）、熱重分析（TGA）、XRD、萬能力學(xué)拉伸試驗(yàn)研究了不同含量下的bdG

3、O對聚氯乙烯（PVC）熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能的影響，結(jié)果表明 bdGO摻入顯著提高了聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性，并且改善了復(fù)合材料的力學(xué)性能。研究發(fā)現(xiàn)bdGO通過取代PVC鏈中不穩(wěn)定的氯原子和吸附PVC降解過程中產(chǎn)生的氯化氫氣體來提高PVC的熱穩(wěn)定性。
　　(3)利用4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）的橋接作用，MDI一端與GO的羥基/羧基反應(yīng)，另一端與季銨鹽表面活性劑反應(yīng)獲得兩親性氧化石墨烯（AGO）。運(yùn)用FT-IR、XRD、熱重分析（