石墨烯材料增強高分子基復合材料的制備與性能研究.pdf

1、石墨烯材料具有優(yōu)異的性能和結構特性，是聚合物基復合材料的理想增強材料，因此本論文分別進行了石墨烯材料增強細菌纖維素(BC)的導電性能和環(huán)氧樹脂熱性能的研究。
　　利用納米石墨微片(GNPs)進行了提高BC導電性能的研究，制備了GNPs/BC導電復合膜。作為對比還制備了多壁碳納米管(MWCNT)/BC導電復合膜。首先研究了GNPs和MWCNT在分別含有0.3wt％十二烷基苯磺酸鈉、0.3wt％A1100以及不含表面處理劑的無水乙醇溶

2、液中的分散穩(wěn)定性，結果表明GNPs在純無水乙醇溶液中的分散穩(wěn)定性最佳，MWCNT在含有0.3wt％A1100的無水乙醇溶液中分散穩(wěn)定性最佳?；谏鲜鲅芯拷Y果，分別通過超聲法和浸漬法在GNPs-無水乙醇懸浮液中制備了GNPs/BC導電復合膜，在MWCNT-無水乙醇懸浮液中（含有0.3wt％A1100）制備了MWCNT/BC導電復合膜。場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)分析結果表明，通過有效的物理（超聲）和化學方法（表面處理劑）處理后，片狀

3、GNPs成功地嵌入到BC納米纖維網絡結構的表層;棒狀MWCNT則均勻地插入到BC膜的孔中。利用四探針法測量復合膜的導電率，并測量了復合前后膜的質量變化。結果表明:超聲法制備的復合膜的導電率要高于浸漬法;采用超聲法制備得到的BC基復合膜，GNPs在基體中的最大填充量為8.7wt％，復合膜的最高導電率達到4.5S/cm; MWCNT在基體中的最大填充量為13.9wt％，復合膜的最高導電率達到1.2S/cm。
　　利用多層氧化石墨烯(M

4、GO)進行了提高環(huán)氧樹脂熱性能的研究。首先利用差示掃描量熱法研究了MGO含量（0.5、1、2、3wt％）對環(huán)氧樹脂固化反應過程的影響，結果表明，隨著MGO含量的增加(0.5、1、3wt％)，MGO對環(huán)氧樹脂固化反應初期以及固化后期玻璃化轉變的阻礙作用逐漸增強，但是當其含量從1wt％增加到2wt％時，這種阻礙作用變弱。通過原位聚合法制備了不同MGO含量(0.5、1、2、3wt％)的環(huán)氧樹脂基復合材料，并分別利用廣角X射線衍射和FESEM對