聚ε-己內(nèi)酯-石墨烯納米復合材料的制備、結(jié)構(gòu)與性能.pdf

1、本論文先通過改善的Staudenmaier方法制備了熱還原剝離的石墨烯(1TRG)，TRG用TEM、TGA和WAXD等手段進行了初步表征。緊接著，通過溶液插層法成功的制備了PCL/TRG、PCL/GO和PCL/f-MWCNTs納米復合材料。首先用SEM和TEM研究了納米填料在PCL基體中的分散以及與PCL基體界面的相互作用，并進一步采用多種手段研究了納米填料對上述復合材料的結(jié)晶熔融行為和力學性能的影響規(guī)律。主要研究成果如下:
　　

2、 首先，對PCL/TRG納米復合材料體系而言，TEM和HR-TEM結(jié)果揭示了TRG在PCL基體中是均勻分散的，而SEM不僅表明了TRG的均勻分散，而且還展示了TRG與PCL基體間存在較強的界面粘合力。采用各種手段詳細研究了純PCL及其PCL/TRG納米復合材料的非等溫熔融結(jié)晶行為、等溫熔融結(jié)晶動力學、球晶形態(tài)以及晶體結(jié)構(gòu)。實驗結(jié)果表明由于異相成核影響，PCL的非等溫結(jié)晶峰值溫度和等溫結(jié)晶速率在TRG的存在下已經(jīng)被顯著的提高了;然而，P

3、CL的結(jié)晶機理和晶體結(jié)構(gòu)沒有改變。與純PCL相比，在-80℃時，DMA研究結(jié)果表明了僅加入0.5wt％和2.0wt％TRG含量的PCL納米復合材料的儲能模量(E’)分別提高了近203％和292％。
　　 其次，對PCL/GO和PCL/f-MWCNTs納米復合材料體系而言，SEM和TEM不僅表明了GO和f-MWCNTs的均以良好的分散，而且還給出了在PCL基體中兩個不同維數(shù)納米填料的形態(tài)。詳細的研究了PCL納米復合材料中GO和f-

4、MWCNTs對PCL非等溫熔融結(jié)晶行為、等溫熔融結(jié)晶動力學、球晶形態(tài)以及晶體結(jié)構(gòu)影響的區(qū)別。結(jié)果表明了GO和f-MWCNTs作為有效的成核劑，明顯地提高了PCL的非等溫結(jié)晶峰值溫度和等溫結(jié)晶速率;然而，在PCL基質(zhì)中的f-MWCNTs對PCL結(jié)晶行為影響程度要比在PCL基質(zhì)中的GO片層更顯著。PCL的結(jié)晶機理和晶體結(jié)構(gòu)在GO和f-MWCNTs的存在下均沒有改變。與純PCL相比，在-80℃時，DMA結(jié)果不僅表明了PCL/GO和PCL/f-