氧化石墨烯及Al2O3改性環(huán)氧樹脂復(fù)合材料性能研究.pdf

1、環(huán)氧樹脂(Epoxy，EP)是一類性能優(yōu)良的熱固性樹脂，近年來，利用無機(jī)納米材料對(duì)環(huán)氧樹脂改性一直是研究的熱點(diǎn)。氧化石墨烯(Graphene Oxide, GO)具有豐富的官能團(tuán)且制備工藝簡(jiǎn)單，在聚合物納米復(fù)合材料的研究領(lǐng)域引起高度重視。經(jīng)過功能化的GO能與EP形成更強(qiáng)的界面作用，提高EP復(fù)合材料的性能。將GO和Al2O3共同引入到環(huán)氧樹脂中，結(jié)合二者的優(yōu)異性能，可以獲得綜合性能更為優(yōu)異的三相復(fù)合材料，拓展了環(huán)氧樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域。

2、　　本文研究了一種Al2O3與功能化的GO共同改性EP的新方法。采用改進(jìn)的Hummers法制備GO，采用水熱法制備片狀A(yù)l2O3(sAl2O3)和棒狀A(yù)l2O3(rAl2O3)。采用KH560、sAl2O3和rAl2O3分別對(duì)GO進(jìn)行改性后與EP復(fù)合，制備sAl2O3/EP、GO/EP和GO/Al2O3/EP復(fù)合材料。表征了GO、Al2O3和GO-Al2O3形貌、結(jié)構(gòu)及其與EP復(fù)合材料的形貌和性能，研究不同改性方法及GO的填充量對(duì)EP復(fù)

3、合材料介電性能、力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性的影響。
　　結(jié)果表明：加入GO提高了EP的力學(xué)性能。在GO的填充量為0.7 wt％時(shí)，GO/EP復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度為12.17 kJ.m-2，是純EP的2.4倍；GO與Al2O3對(duì)EP的共同改性進(jìn)一步提高了EP的力學(xué)性能，0.7 wt% GO/3 wt%sAl2O3/EP三相復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度為28.67 kJ.m-2，是純EP的5.74倍。sAl2O3與GO的良好相互作用，及片層結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)力有效

4、的傳遞，提高了EP的力學(xué)性能。
　　加入GO提高了EP的介電強(qiáng)度。在GO的填充量為0.5 wt%時(shí)，GO/EP復(fù)合材料的介電強(qiáng)度為19.32 kV/mm，是純EP的1.14倍；GO與Al2O3對(duì)EP的共同改性進(jìn)一步提高了EP的介電強(qiáng)度。0.5 wt%GO/3 wt%Al2O3/EP三相復(fù)合材料的介電強(qiáng)度為24.47 kV/mm，是純EP的1.45倍。GO/sAl2O3/EP三相復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性比純EP略有降低，然而仍滿足該材料的