石墨烯及其聚烯烴復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、石墨烯因其優(yōu)異的電、熱、光等性能，得到了科學(xué)及工程技術(shù)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，研究日趨多樣化。石墨烯可以在較少的添加量下實(shí)現(xiàn)聚合物材料性能的大幅提升，因此以石墨烯作為聚合物改性填料的研究受到了廣泛關(guān)注。本文以原位氧化剝離法制備石墨烯，采用X射線衍射(XRD)研究了制備過(guò)程中氧化插層方法及超聲波處理對(duì)石墨層結(jié)構(gòu)的影響，用透射電子顯微鏡(TEM)和掃描電子顯微鏡(SEM)表征了石墨烯的形貌及片層厚度，并用熱分析方法(TG/DTG)研究了石墨烯的熱分

2、解過(guò)程;同時(shí)，在制備石墨層間化合物(GIC)的基礎(chǔ)上，得到膨脹石墨(EDG)，利用超聲波對(duì)碳層的剝離作用制備石墨烯，并對(duì)其形貌進(jìn)行表征。以溶液法和熔融法分別制備了乙烯-醋酸乙烯共聚物/石墨烯復(fù)合材料(EVA/GE)和聚烯烴彈性體/膨脹石墨復(fù)合材料(POE/EDG)，并對(duì)兩種復(fù)合材料的拉伸性能和電性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
　　 研究結(jié)果表明:
　　 (1)氧化插層反應(yīng)過(guò)程中配合超聲處理，有利于石墨碳層的剝離，原位氧化剝離法制備的石

3、墨烯片層厚度為2nm，僅由5～7個(gè)碳原子層組成；且碳層上存留較多的含氧基團(tuán)，導(dǎo)致石墨烯的熱失重較多;
　　 (2)EDG經(jīng)酸化、表面改性及超聲處理后，可以得到尺寸、厚度均勻的石墨烯，球磨能進(jìn)一步降低石墨烯的碳層厚度;
　　 (3)對(duì)石墨烯含量為0.25wt.％、0.50wt.％和1.00wt.％的復(fù)合材料的性能研究表明，在添加量較低(＜1.00wt.％)的狀態(tài)下，石墨烯的加入對(duì)復(fù)合材料的拉伸性能影響較小，同時(shí)，由于石墨烯