氧化石墨烯復(fù)合材料的制備及其對(duì)水泥基材料和聚氨酯涂飾劑的增強(qiáng)增韌作用.pdf

1、水泥基復(fù)合材料和聚氨酯的增強(qiáng)增韌一直是近些年研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，在本研究中選用了氧化石墨烯復(fù)合材料分別對(duì)水泥基復(fù)合材料和聚氨酯進(jìn)行了增強(qiáng)增韌的研究。
　　首先采用改進(jìn)Hummers法和超聲波分散制備了納米氧化石墨烯分散液，通過(guò)改變氧化劑的用量，來(lái)制備氧化程度較高的氧化石墨烯。利用溶液共混法制備了萘系減水劑/氧化石墨烯（NS/GO）復(fù)合材料。通過(guò)用傅立葉紅外光譜（FTIR）、X-射線衍射（XRD）、能譜（EDS）對(duì)其進(jìn)行了表征。EDS結(jié)

2、果表明當(dāng)石墨用量1g，濃硫酸30 mL、高錳酸鉀3 g時(shí)，氧化石墨烯的含氧量到達(dá)45.72％，氧化程度最佳。XRD圖譜中NS/GO曲線中GO的特征峰消失，d值由0.34 nm變?yōu)?.86 nm，說(shuō)明了GO片層完全剝離。
　　將NS/GO加入到的水泥漿體中，研究了不同摻量的復(fù)合材料對(duì)水泥水化產(chǎn)物形狀、水泥凈漿流動(dòng)度、凝結(jié)時(shí)間、石泥石孔結(jié)構(gòu)以及力學(xué)性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)NS/GO摻量為4.4%/0.06%（占水泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時(shí)，水

3、泥凈漿的流動(dòng)度達(dá)到240 mm，凝結(jié)時(shí)間減短，水泥石的無(wú)害孔孔隙率增加到78.8%，抗壓強(qiáng)度達(dá)到65.4 MPa，耐折強(qiáng)度達(dá)到10.6 MPa，抗壓耐折強(qiáng)度比對(duì)照樣品分別提高了29.2%、29.3%。SEM結(jié)果顯示此時(shí)的水化晶體產(chǎn)物分布比較規(guī)整有序，并形成了致密的塊狀結(jié)構(gòu)，這是形成高力學(xué)性能的基礎(chǔ)，與測(cè)試結(jié)果一致。通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)NS/GO調(diào)控水泥水化產(chǎn)物微觀結(jié)構(gòu)的機(jī)理。復(fù)合材料能夠促使GO在機(jī)體中的均勻分布，GO對(duì)水泥水化晶體產(chǎn)物的形成有

4、模板效應(yīng)，能夠促使水泥石形成微小、形狀統(tǒng)一的晶體結(jié)構(gòu)，這些結(jié)果對(duì)于構(gòu)建高性能、長(zhǎng)壽命混凝土具有重要的意義。
　　利用溶液共混法制備十二烷基硫酸鈉/氧化石墨烯（SDS/GO）復(fù)合材料。研究了不同摻量的復(fù)合材料對(duì)水性聚氨酯性能的影響，并與只添加GO的聚氨酯性能對(duì)比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：十二烷基硫酸鈉的引入降低了GO片層在共混液中的團(tuán)聚，使GO分散的更加均勻。SDS/GO和GO的加入都降低了共混膜的斷裂伸長(zhǎng)率。但在0.4%摻量之后，添加SDS