石墨烯/聚苯乙烯导热复合材料的制备

以偶氮二异丁脒盐酸盐(AIBA)为引发剂,采用分散聚合的方法合成了表面带正电荷、粒径在600 nm的聚苯乙烯(PS)微球,通过自组装将氧化石墨烯包覆于PS微球表面,用化学还原法将氧化石墨烯还原为石墨烯,制备了石墨烯包覆聚苯乙烯微球的复合分散体和压制成型制备的石墨烯/聚苯乙烯导热复合材料。结果表明,随着初始氧化石墨烯投料量的增大,制备得到的石墨烯/聚苯乙烯复合材料的导热系数逐渐增大,投料量为20%时,复合材料的导热系数达到0.41 W/(m·K),相比纯PS本体提高了116%。     

非共价功能化石墨烯改性PLA薄膜的制备

以双十二烷基二甲基溴化胺非共价修饰还原石墨烯(DDAB–RGO)为纳米填料,通过溶液铸膜法制备了聚乳酸/功能化石墨烯(PLA/DDAB–RGO)纳米薄膜。用傅立叶变换红外光谱和扫描电子显微镜对DDAB–RGO及纳米复合薄膜的化学结构及形貌进行了表征,并对纳米薄膜的结晶性能、力学性能、热稳定性等进行了测试分析。结果表明,DDAB–RGO与PLA具有良好的相容性,均匀分散于PLA基体中,在较低DDAB–RGO含量时对PLA膜起到了纳米增强的作用,当其含量为0.2%时,PLA/DDAB–RGO纳米薄膜的拉伸强度、拉伸弹性模量比纯PLA膜分别提高了21%和36%。同时DDAB–RGO的加入还改善了PLA的结晶性、热稳定性。     

球磨法制备高导电聚酰亚胺/石墨烯复合材料

分别采用球磨和超声混合两种分散方法,制备聚酰亚胺(PI)/石墨烯(GNPs)复合材料。利用原子力显微镜、拉曼光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对其微观结构和形貌进行表征,研究了复合材料的电导率。结果表明,与超声混合法相比,球磨法制备的复合材料,GNPs均匀地包覆在PI颗粒表面,热压成型后形成更为完整的导电网络结构。GNPs质量分数为0.5%时就达到逾渗阈值;当GNPs质量分数为3%时,电导率到达最优值为1.94×10–2S/m。     

硅橡胶/聚苯乙烯/石墨烯复合材料的制备及力学性能

以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,使苯乙烯(St)在α,ω-羟基聚二甲基硅氧烷(PDMS)和石墨烯纳米片(GN)共存的体系中进行自由基聚合,制备PDMS/聚苯乙烯(PS)/GN共混物;进一步对该共混物进行室温硫化(RTV)获得硅橡胶/PS/GN复合材料。探讨了PDMS与St的进料比、GN用量等对硅橡胶/PS/GN复合材料力学性能的影响。结果表明,当PDMS/St(质量百分比)为70/30、GN/PDMS(质量比)为0.5时,所得硅橡胶/PS/GN复合材料的拉伸强度可达到3.52 MPa,PS和GN对RTV硅橡胶的协同增强效果明显。     

改性氧化石墨烯/天然橡胶高导热复合材料

由中北大学和山西中北新材料科技有限公司申请的专利(公布号CN 111499935A,公布日期2020-08-07)"改性氧化石墨烯/天然橡胶高导热复合材料",属于导热新材料领域,公布了一种改性氧化石墨烯/天然橡胶高导热复合材料的制备方法。     

聚苯乙烯/石墨烯纳米复合材料研究进展

综述了聚苯乙烯/石墨烯纳米复合材料制备方法的研究进展,包括溶液插层法、微球覆盖还原法、原位乳液聚合法、Pickering乳液聚合法、点击化学法、原子转移自由基法,以及聚苯乙烯/石墨烯纳米复合材料在电性能、热性能、流变性能和力学性能等方面的研究进展,并对其应用前景进行了展望。     

高导电化学还原氧化石墨烯/聚苯乙烯复合材料的制备及性能研究

报道了一种简单而环境友好的制备高导电性化学还原氧化石墨烯/聚苯乙烯(CRGO/PS)复合材料的方法,获得了高导电性能的复合材料,并通过扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、四探针测试仪和高阻计对其结构和电性能进行表征。结果表明,制备的复合材料表现出优异的电学性能,具有极低的渗滤阈值(CRGO体积分数0.07%),CRGO体积分数为3.8%时,复合材料的导电率高达74.8 S/m。     

共价改性石墨烯的研究进展

石墨烯由于优异的热学、电学、力学、光学性能已经成为了当今研究的热点。但是石墨烯具有强烈的化学惰性,难以利用,而表面改性是解决这一问题的有效途径之一。因此本文综述了近年来石墨烯和氧化石墨烯的共价表面改性研究进展。主要分为两个方面,一方面是针对石墨烯本身碳骨架上C=C键的功能化,另一方面是针对石墨烯的衍生物—氧化石墨烯上含氧官能团的功能化,最后指出了目前还存在的问题以及有望发展的方向。     

原位聚合制备聚甲基丙烯酸甲酯/石墨烯复合材料

采用原位聚合的方法,将石墨烯和甲基丙烯酸(MMA)通过超声共混后引发聚合,制备了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/石墨烯复合材料。采用原子力显微镜、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱仪和X射线衍射仪对PMMA/石墨烯的结构和形貌进行了表征,复合材料的拉伸性能和导电率分别采用拉力试验机和四探针金属/半导体电阻率测量仪器测试。结果表明,石墨烯均匀地分散在PMMA中,加入石墨烯后,PMMA的拉伸应变弹性模量、最大拉伸应变得到了大大提高。而且,当石墨烯含量由0增加到1%时,复合材料的电导率由1×10-14 S/cm提高到了8.89×10-2 S/cm,PMMA由原来的绝缘材料改性为导电材料。     

高分散性纳米碳酸钙的制备及表面改性研究

研究了利用共沸蒸馏来克服纳米碳酸钙粒子在干燥过程中形成硬团聚的可行性,采用直接在正丁醇中加入改性剂的新工艺进行了表面改性。确定了改性剂最佳用量为3％,利用TEM、DTA-TG、BET粒度分布等手段进行了表征,探讨了共沸蒸馏克服硬团聚的机理。结果表明,共沸蒸馏后可制得分散性好的纳米碳酸钙;改性后,粒子的分散性得到了进一步的提高。     

石墨烯对聚苯胺/石墨烯复合电极容量的影响研究

石墨烯因其优异的导电性能和巨大的比表面积而被广泛应用于复合材料的研究。本文借助微晶石英天平采用循环伏安法一步电沉积制备了聚苯胺/石墨烯复合材料,其中所用到的石墨烯分散液是电解剥离法制备的。保持苯胺单体的浓度不变,观察改变石墨烯的含量对聚苯胺/石墨烯复合材料的制备的影响。结果表明,制得的复合材料的比电容高达1166 F/g。当苯胺单体浓度不变时,石墨烯的含量越高,循环伏安结果表明其电容性能也越好。所得的聚苯胺/石墨烯复合材料中石墨烯起到了良好的电子传输作用。     

Preparation and Characterization of Confined Atactic Polystyrene in Ordered Silica/Polystyrene Composites

Ordered silica/polystyrene composites were prepared via radical polymerization in silica colloidal crystal templates, and ordered macroporous polymers were accordingly obtained after removing the silica templates. The confinement effect of the templates on the polymers in the composites was investigated. NMR results indicated that the polystyrenes formed both inside and outside the template were atactic. The polystyrene inside the template possessed a higher molecular weight and a narrower molecular weight distribution than the bulk one outside the template. The glass transition temperature of the confined polystyrene increased significantly with decreasing silica sphere size of the templates, and so did the contraction of polymer pores. The smaller the silica sphere size of the templates, the more remarkable is the confinement, which could be explained by entropic confinement of the polymer chains within a fixed inorganic meso‐framework (T. P. Russell, Science 2001 , 293, 446).     

球磨法制备硅/石墨烯锂离子电池材料

以纯硅和氧化石墨烯为研究对象,使用球磨法制备硅/石墨烯复合材料,通过调整复合的比例得到高性能的电极材料,使用扫描电镜和X-射线衍射分析进行形貌和组成分析,并且测试其电化学性能。     

PP/PS/纳米插层高岭土复合材料的制备及性能研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯/聚苯乙烯/二甲基亚砜插层改性高岭土（PP/PS/K-DMSO）复合材料。研究了不同用量K-DMSO对PP/PS共混材料的结构及性能的影响。结果表明,随着K-DMSO的加入,复合材料的加工性能、力学性能、热性能均得到提高;与PP/PS共混材料相比,在K-DMSO的加入量为6 %（质量分数,下同）时,熔融流动速率增加了2.925 g/(10min),冲击强度提高了48.8 %,弯曲强度提高了24.1 %。扫描电镜分析表明,K-DMSO的加入,使PP与PS两相界面模糊,PS分散相尺寸减小,增加了PP、PS的相容性。     

聚苯乙烯/还原氧化石墨烯核壳微球的制备及表征

以阳离子聚苯乙烯微球(PS)为核,氧化石墨烯(GO)和PS之间通过静电和π-π作用力进行静电自组装,制备得到聚苯乙烯/氧化石墨烯核壳微球(PS/GO),然后采用氢碘酸(HI)进行还原得到聚苯乙烯/还原氧化石墨烯核壳微球(PS/rGO),采用XRD、SEM、TEM对PS/GO和PS/rGO进行了结构表征。探究了自组装过程条件,例如分散形式(搅拌或超声)、反应时间、GO质量浓度对核壳微球形貌的影响。对不同壳层还原氧化石墨烯(rGO)厚度的PS/rGO复合材料进行了导电性能和热稳定性测试,结果表明,改变壳层rGO的含量,会直接影响复合材料的导电和热性能。由于PS/rGO具有独特的核壳结构,其导电性能和热稳定性相比PS有所提高,电子电阻从PS的17.3Ω降到PS/rGO[m(PS)∶m(rGO)=50∶1]的8.3Ω,PS/rGO的起始热分解温度提高近120℃。     

聚苯乙烯/苄基木粉复合材料的染色研究

在三氯甲烷(CHCl3)中,将苄基木粉与聚苯乙烯(PS)泡沫塑料复合制得PS/苄基木粉木塑复合材料(WPC),探讨了分散染料对其染色的效果,并用红外光谱和扫描电子显微镜对WPC进行结构分析。结果表明,PS/苄基木粉复合材料能被分散染料染色,分散染料的分子结构和相对分子质量大小是影响分散染料上染速率的2个重要因素,染色PS/苄基木粉复合材料的色光近似于染色聚酯织物,且均随染色温度的升高、染料浓度的增大而变深,分散染料的上染率和染色木塑粉的耐水洗牢度随染料浓度的增大而下降,随染色温度的升高而升高。     

石墨烯/玻璃块体复合材料的制备及性能

本文报道了还原氧化石墨烯/钠钙硅(rGO/SLS)玻璃块体复合材料的热压制备和力学性能。首先以3-氨基丙基三乙氧基硅烷为表面活性剂修饰玻璃粉微粒;然后在水溶液中带负电的氧化石墨烯(GO)纳米片通过静电自组装与被氨基修饰过带正电的玻璃颗粒相结合生成复合颗粒。通过高温真空热压烧结,GO被还原成rGO,从而原位生成rGO/SLS玻璃块状复合材料。结果表明,rGO均匀分布在玻璃基质中,并明显增强了复合材料的机械性能。rGO/SLS玻璃块体复合材料中rGO的含量为0.5%(质量分数)时,复合材料的弯曲强度比纯的SLS玻璃提高了约一倍。     

HDPE/功能化石墨烯复合材料制备及性能研究

氧化石墨烯(GO)具有较高的比表面积,层间距大,表面拥有丰富的官能团,可以很好地分散到聚合物中,但GO导电性差。研究对GO进行还原和表面修饰,以改善石墨烯和HDPE的相容性。采用熔融混炼法制备了HDPE/石墨烯复合材料,结合力学性能、导电性能、微观结构测试,考察不同HDPE/石墨烯复合材料的导电阈值,分析影响复合材料导电性的因素,进而得出较优化的制备工艺。研究发现石墨烯添加量为7.5%时,导电通路开始形成,当石墨烯含量达到7.5%时,拉伸强度提升22.14%,拉伸模量提升21.19%。