氧化石墨烯及Al2O3改性環(huán)氧樹脂復合材料性能研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂(Epoxy，EP)是一類性能優(yōu)良的熱固性樹脂，近年來，利用無機納米材料對環(huán)氧樹脂改性一直是研究的熱點。氧化石墨烯(Graphene Oxide, GO)具有豐富的官能團且制備工藝簡單，在聚合物納米復合材料的研究領域引起高度重視。經過功能化的GO能與EP形成更強的界面作用，提高EP復合材料的性能。將GO和Al2O3共同引入到環(huán)氧樹脂中，結合二者的優(yōu)異性能，可以獲得綜合性能更為優(yōu)異的三相復合材料，拓展了環(huán)氧樹脂的應用領域。

2、　　本文研究了一種Al2O3與功能化的GO共同改性EP的新方法。采用改進的Hummers法制備GO，采用水熱法制備片狀Al2O3(sAl2O3)和棒狀Al2O3(rAl2O3)。采用KH560、sAl2O3和rAl2O3分別對GO進行改性后與EP復合，制備sAl2O3/EP、GO/EP和GO/Al2O3/EP復合材料。表征了GO、Al2O3和GO-Al2O3形貌、結構及其與EP復合材料的形貌和性能，研究不同改性方法及GO的填充量對EP復

3、合材料介電性能、力學性能和熱穩(wěn)定性的影響。
　　結果表明：加入GO提高了EP的力學性能。在GO的填充量為0.7 wt％時，GO/EP復合材料的沖擊強度為12.17 kJ.m-2，是純EP的2.4倍；GO與Al2O3對EP的共同改性進一步提高了EP的力學性能，0.7 wt% GO/3 wt%sAl2O3/EP三相復合材料的沖擊強度為28.67 kJ.m-2，是純EP的5.74倍。sAl2O3與GO的良好相互作用，及片層結構對應力有效

4、的傳遞，提高了EP的力學性能。
　　加入GO提高了EP的介電強度。在GO的填充量為0.5 wt%時，GO/EP復合材料的介電強度為19.32 kV/mm，是純EP的1.14倍；GO與Al2O3對EP的共同改性進一步提高了EP的介電強度。0.5 wt%GO/3 wt%Al2O3/EP三相復合材料的介電強度為24.47 kV/mm，是純EP的1.45倍。GO/sAl2O3/EP三相復合材料的熱穩(wěn)定性比純EP略有降低，然而仍滿足該材料的