石墨烯與納米石墨微片改性酚醛樹脂的介電常數(shù)與力學(xué)性能.pdf

1、酚醛樹脂已有近百年的歷史，并在能源、汽車、電子、電氣等眾多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。利用石墨烯的性能優(yōu)勢，將使這一古老的材料展現(xiàn)新的特點和性能，滿足應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展的需求。以熱塑性酚醛為基體，以石墨烯和納米石墨微片為無機納米改性劑，以N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷（S602）和3-脲基丙基三乙氧基硅烷（S160）為改性劑，采用熔融法和溶液法分別制備了石墨烯/酚醛樹脂和納米石墨微片/酚醛樹脂納米復(fù)合材料。采用X射線衍射（XRD）、掃描電子顯

2、微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、偏光顯微鏡（OM）、紅外光譜（FTIR）對石墨烯與納米石墨微片的結(jié)構(gòu)及其在納米復(fù)合材料中的分散性進行了表征。采用介電譜、動態(tài)熱機械分析(DMTA)和熱重分析(TGA)分別研究了納米復(fù)合材料的介電性能、力學(xué)性能與熱穩(wěn)定性和成炭性。
　　研究結(jié)果表明：(1)采用熔融法在石墨烯用量為0.5％時獲得石墨烯均勻分散的納米復(fù)合材料，硅烷偶聯(lián)劑能夠改善納米石墨微片的分散性，在納米石墨微片用量為0.5%和

3、1.0%時，含有偶聯(lián)劑的納米復(fù)合材料中納米石墨微片分散較為均勻。(2)石墨烯和納米石墨微片的加入使納米復(fù)合材料的介電常數(shù)得到一定程度的提高。在頻率為10 Hz時，含有1.0%的納米石墨微片的S160改性納米復(fù)合材料的介電常數(shù)可達39.8，與酚醛樹脂相比提高了542%。(3)納米石墨微片和石墨烯的加入都使酚醛樹脂的力學(xué)性能得到一定程度的提高。含有0.5%石墨烯的酚醛樹脂納米復(fù)合材料的高溫儲能模量（150℃）提高了67%。(4)石墨烯/酚醛