改性石墨烯及其復(fù)合材料的制備.pdf

1、自從2004年首次運(yùn)用微機(jī)械剝離法制備出石墨烯以來，石墨烯便以其優(yōu)異的力學(xué)性能及傳導(dǎo)性引起了學(xué)者的廣泛關(guān)注。作為一種新型的納米填料，制備石墨烯基的高分子復(fù)合材料將會(huì)最有效的體現(xiàn)其價(jià)值，純的石墨烯表面缺少活性官能團(tuán)，不利于其在聚合物中的分散和剝離。為了克服這一困難，本文對石墨烯的制備改性和復(fù)合進(jìn)行了研究，主要工作如下:
　　 1.本實(shí)驗(yàn)通過改進(jìn)的Hummers方法制備了氧化石墨，超聲分散得到了氧化石墨烯(GO)水懸浮液，并通過乳液

2、共絮凝的方法成功制備了羧基丁腈橡膠(XNBR)/GO復(fù)合材料。在XNBR/GO復(fù)合材料中，GO能夠有比較好的剝離和分散，這對材料性能的提高起到了至關(guān)重要的作用。XNBR/GO復(fù)合材料的力學(xué)性能隨著GO填充量的增加而提高，當(dāng)GO填充量為4wt％時(shí)，材料的拉伸強(qiáng)度、300％定伸和撕裂強(qiáng)度分別提高了357％、613％、116％;在GO填充量為0.5wt％時(shí)，復(fù)合材料的氣密性顯著增加，透氣系數(shù)從純膠的3.29×10-17 m2Pa-1s-1下降

3、到了1.88×10-17m2Pa-1s-1。
　　 2.研究了用硅烷偶聯(lián)劑KH550對GO進(jìn)行改性，通過XPS和SEM證明KH550成功接枝到GO表面，通過TGA表征KH550接枝率約為20％。
　　 3.研究了一種通過微波膨脹來制備石墨烯納米片的方法，采用工業(yè)GIC作為原料，用微波膨脹替代馬弗爐膨脹，簡化了石墨烯納米片的制備工藝，并且隨著膨脹時(shí)間的變化，可以獲得活性官能團(tuán)含量可控的石墨納米片。將石墨納米片超聲分散在NM