不同高聚物间的共混可明显提升其各种物理性能,具有广阔的使用范围。通过改变聚合物的类型和组分的配比来调控聚合物共混物的性能,可以综合利用各组分的性能,是一种非常有效和经济的方法,从而满足特定要求73,74。然而,简单的聚合物共混往往并不能满足性能要求,因为两种不相容的高聚物共混特别是混合焓比较大的共混胶,会发生明显的相分离75。研究表明,GO表面具有疏水性基面和亲水性边缘74,76。这种两亲性使其与极性或非极性聚合物发生都能有效地相互作用,从而可以作为聚合物共混的融合剂77-79。例如,Cao等65采用GO来増容聚乙酰胺/聚苯醚(***PO,90/10)聚合物共混物,发现分散相(PPO)液滴直径可减小1个数量级,表明***PO共混物的相容性得到了提高。氧化石墨烯分散液可与复合材料进行原位复配,从而赋予复合材料导电、导热、增强、阻燃、抑菌等性能。石墨烯复合材料研发
随着人类对能源与日俱增的需求,寻找清洁能源是当代科学的研究发展方向。石墨烯作为一种二维碳材料,凭借其独特的物理化学性质,在新能源研究及实际生产中得到了广泛的关注,为能源领域的不断发展提供了无限潜力。氧化石墨烯是石墨烯的一种衍生物,其中大量的含氧官能团使其成为石墨烯功能化应用的重要物质,氧化石墨烯及其复合物在锂离子电池、超级电容器、燃料电池、太阳能电池等领域有了越来越多的发展和应用,促进了新能源领域的快速进步,对提高能源的利用效率、节能减排及环境保护意义重大。河北附近石墨烯复合材料研发石墨烯防腐浆料中分散有少层石墨烯,且具有较高的稳定性。
氧化石墨烯与聚合物复合材料的制备可以追溯到上个世纪。在这些复合材料中,氧化石墨通常是在水溶液中超声剥离,尽管在当时单层的氧化石墨烯并没有被明确的指出,但是科学家发现这种超声剥离后的片层非常薄,厚度在1.8~2.8nm之间,说明得到的氧化石墨烯不超过3层[59,60]。直到2006年,Rouff等人证明了单层氧化石墨烯并制备了改性氧化石墨烯/聚苯乙烯复合材料之后[61],利用氧化石墨烯制备复合材料的研究才真正开始受到***的重视。。
Li等人58制备了氧化石墨烯/SBS复合材料,结果发现氧化石墨烯在基体中具有良好的分散性,并且氧化石墨烯和基体之间的界面作用很强,从而在还原后提高了复合材料的导电性,其导电渗流阈值低至0.12vo1.%。陈翔峰等人59制备了氧化石墨烯/丙烯腈苯乙烯导电复合材料,发现氧化石墨烯的径厚比对复合材料的体积电阻率有很大影响,径厚比大能够使其在基体中更易形成导电网络,从而降低复合材料的电阻率。此外,不同的加工的方式也会导致材料性能差异。石墨烯抗静电阻燃复合材料高氧指数,以及良好的流动性与力学性能。
纳米粒子作为填料制备的高分子复合材料具有优异的性能,广泛应用于汽车、飞机、建筑、电子器件等领域。其中性能的提升与纳米粒子在复合材料中的分散状态和纳米粒子与高分子基体之间的相互作用有很大的关系1-5。多数纳米粒子与高分子不相容,在复合材料中无法形成均相体系,从而制约纳米粒子对高分子复合材料的增强作用6,7。GO表面有丰富的官能团,与很多高分子材料之间有较高相容性,可以用作多种高分子复合材料增强填料,复合后可以为复合材料带来力学、电学、热学等多方面性能的提升。GO氧化石墨(烯)为黄褐色或者黑褐色膏状物料。河北附近石墨烯复合材料研发
高导电石墨烯铜复合材料的电导率可以达到108-118 % IACS,高于单晶铜和银的电导率。石墨烯复合材料研发
由于表面富含活性含氧基团,能与一些含极性基团的聚合物产生较强的作用力,所以氧化石墨烯通常被作为一种纳米填料添加到聚合物当中以增强聚合物的物理性能。Liang等人报道了用氧化石墨烯增强聚乙烯醇的研究,他们发现氧化石墨烯添加量*为0.7wt%时,聚合物的力学性能就得到了***的提高,如杨氏模量提高了76%,而比较大拉伸强度提高了62%[62]。Cai等人利用氧化石墨烯增强聚氨酯,发现当氧化石墨烯添加量为4.4wt%时,聚合物基体的杨氏模量和硬度分别增加了900%和327%[63]。Xu等人同样制备了氧化石墨烯/聚乙烯醇复合材料,不过他们用了一种新颖的抽滤成膜的方式,在得到的复合材料薄膜中,由于真空抽滤产生的向下的吸引力,使二维的氧化石墨烯片层以有序的状态排列于聚合物基体之中,得到―砖墙式‖结构的复合材料薄膜[64]。这种复合材料的性能变化与氧化石墨烯含量的变化成近似正比的关系,如图1-5所示。Putz等人同样用这种方法制备了高含量氧化石墨烯的聚乙烯醇及聚甲基丙烯酸甲酯复合材料,这种材料的杨氏模量更是可高达接近40GPa,远远超过了一般聚合物/无机纳米复合材料所能达到的力学性能范围[65]。石墨烯复合材料研发