水性聚氨酯/石墨烯柔性导电复合材料制备及性能

针对石墨烯在与聚合物基体复合中出现的难以均匀分散、易出现团聚的问题,通过采用不同的分散剂对石墨烯进行非共价键功能化改性,选取最佳分散剂,以制备稳定的石墨烯分散液。通过溶液共混法和流延浇铸法将石墨烯均匀分散在水性聚氨酯（WPU）基体中,制备了WPU/石墨烯柔性导电复合材料。溶剂分散效果及吸光度测试结果显示,聚乙烯醇（PVAL）水溶液对石墨烯的分散能力强,制备的石墨烯分散液较为稳定,且PVAL水溶液的最佳质量分数是15%,其吸光度达到2.943;导电性能测试结果发现,石墨烯含量为WPU质量的2%时,WPU/石墨烯柔性导电复合材料综合性能较好,其电导率为2.6×10^-7 S/m,并在此基础上,考察发现WPU∶PVAL水溶液质量比为80∶20时,复合材料的拉伸强度较未加分散剂的增加了116%,电导率为4.5×10^-5 S/m,较未加分散剂的增加了5个等级;扫描电子显微镜结果表明,加入PVAL水溶液后,石墨烯能均匀地分散在WPU基体中,表明PVAL水溶液对石墨烯具有良好的分散作用。     

超声-离子沉淀法提取茶多酚及茶多酚还原修饰石墨烯研究

以干燥绿茶粉末为原料,采用超声-离子沉淀法提取茶多酚,用紫外可见分光光度计对提取物中茶多酚的纯度进行分析。当超声温度40℃、食用酒精浓度70%、茶末/食用酒精固液比为1∶12、超声时间40min、锌离子沉淀剂Zn Cl2/茶末质量比为1∶2时,茶多酚纯度最高达到99.80%。采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯,用茶多酚对氧化石墨烯进行还原和修饰,石墨烯表面的氧化基团被还原,共轭电子结构得到修复。茶多酚的苯环与石墨烯之间通过π-π共轭效应吸附于石墨烯表面,产生空间位阻效应。石墨烯能均匀稳定地分散在水中且具有高的导电性。     

纳米碳材料水性电热涂料的制备与性能研究

分别以多壁碳纳米管、石墨烯/多壁碳纳米管以及石墨烯作为导电填料制备水性羟基丙烯酸-氨基树脂基电热涂料,填料在固化后涂层中的质量分数均为50%。对3种涂层的导电性、电热性、机械性能进行研究,结果表明:石墨烯涂层在导电性、电热性方面优于多壁碳纳米管涂层,而后者在附着力和耐屈挠性方面优于前者;二者按照质量比1∶4复合时涂层可以同时获得良好的导电性、电热性和机械性能,整体效果最佳。从复合涂层表面和截面SEM照片可以看出,石墨烯和多壁碳纳米管在树脂内分散均匀,形成了很好的内部网络,推测该网络不仅有利于涂层实现良好的导电性,也可有利于其保持良好的机械性能。     

石墨烯在MMA和St中的分散性研究

本文通过第二单体甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)将石墨烯分散到甲基丙烯酸甲酯(MMA)中制成石墨烯/MMA分散液,分别以第二单体甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)、乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂(KH-171)、单烷氧基类钛酸酯偶联剂(JTW-101)为分散助剂将石墨烯分散到苯乙烯(St)中制成石墨烯/St分散液。通过沉降实验、离心实验、偏光显微镜、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和拉曼光谱等对石墨烯/MMA和石墨烯/St分散液的分散情况进行分析和研究。实验结果表明:石墨烯已被均匀、稳定地分散于MMA或St中;以第二单体甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)为分散助剂制备的石墨烯/MMA分散液分散效果最好。     

石墨烯/氟橡胶复合材料及其制备方法

正授权公告号:CN 105968658B授权公告日:2018年5月1日专利权人:中国工程物理研究院化工材料研究所发明人:聂福德、曾贵玉、林聪妹等本发明公开了一种石墨烯/氟橡胶复合材料的制备方法,具体步骤如下。第1步:将石墨烯置于乙酸乙酯中超声分散得到石墨烯分散液;第2步:将氟橡胶加入石墨烯分散液中,搅拌均匀得到混合液;第3步:将混合液在搅拌下加热回流,再在75～85℃下冷凝回流,得到石墨烯/氟橡胶复合材料。该复合材料结构均匀,分散性好,且制备过程简单,材料易得,可降低成本。     

石墨烯/苯丙乳液复合导电膜的制备

以新型碳材料石墨烯为导电填料,水性苯丙乳液为基体,通过简单共混的方式制备出一种全新复合型导电膜。对自制的原材料和复合导电膜进行了形态结构的表征,并对复合导电膜的导电性能和机理进行了初步探讨。实验结果表明:石墨烯质量分数为5%时,能够均匀分散,复合导电膜的表面电阻率达到0.29Ω.cm;增加石墨烯用量,会产生团聚,表面电阻率略有升高;复合导电膜中添加少量纳米银颗粒,导电性提高2个数量级。     

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%。     

镀银玻璃微珠/碳纳米管复合材料制备与性能研究

以镀银玻璃微珠和碳纳米管珠作为导电填料,硅橡胶作为基体,制备出了高导电橡胶。研究了镀银玻璃微珠、石墨烯和镀银玻璃微珠和石墨烯并用对硅橡胶力学性能和导电性能的影响。研究发现:两种填料均能在硅橡胶中分散均匀,镀银玻璃微珠的渗流阈值为250份左右,石墨烯的渗流阈值为20份左右,两种填料并用的渗流阈值为镀银玻璃微珠80份,石墨烯10份,在达到相同导电性时,两种填料并用比添加单一镀银玻璃微珠减少了添加量。     

专利

正一种纺丝级高导热石墨烯/尼龙复合材料原位聚合制备方法公开号:CN105949760A公开日:2016-09-21申请人:北京化工大学摘要:一种纺丝级高导热石墨烯/尼龙复合材料原位聚合制备方法,属于高分子复合材料领域。原位聚合步骤如下:先将氧化石墨烯浓缩液与水稀释分散,再进行超声振荡,得到氧化石墨烯的分散液;将氧化石墨烯分散液加入尼龙单体中加热混合均匀,分段升温聚合;经后处理即得石墨烯/尼龙复合材料。本发明采用了原位聚合的方法解决了石墨烯在尼龙单体中分散性不好、容易团聚的问题,尼龙单体与氧     

石墨烯分散液对环氧树脂稀释效果及热性能的影响

利用苄基缩水甘油醚(BGE)苯环上的大π键与石墨烯大π键的π-π相互作用来制备石墨烯稳定分散液,再将石墨烯稳定分散液作为环氧树脂的活性稀释剂制备环氧复合材料,研究了BGE对石墨烯的分散效果以及石墨烯浓度对稳定分散液的稀释效果和环氧固化物热性能的影响,同时观察了环氧固化物的断口微观形貌。结果表明:随着石墨烯浓度的提高,BGE对石墨烯的分散效果、环氧固化物的热性能以及石墨烯/BGE稳定分散液的稀释效果均呈先升后降的趋势,研究显示,石墨烯的最适宜浓度为0.5~1.0 mg/ml。SEM分析结果表明,石墨烯的引入提高了环氧树脂的韧性,石墨烯和树脂基体的界面相容性良好。     

基于PEI改性的WPU/石墨烯纳米复合乳液的研究

使用超支化型聚乙烯亚胺(PEI)对氧化石墨烯(GO)进行改性制得改性氧化石墨烯分散液(GO-PEI);并在水性聚氨酯乳化过程中原位引入GO-PEI分散液,并还原制备水性聚氨酯/改性石墨烯纳米复合乳液(WPU/RGO-PEI)。通过红外光谱、紫外光谱、粒度分析、扫描电子显微镜和力学分析对GO-PEI、复合乳液和复合膜的微观结构与性能进行了表征。结果表明:RGO-PEI在水性聚氨酯膜中均匀分散,当RGO-PEI添加量为7%时模量提高12倍,添加量为15%时表面电导率达5.57×10^-4S/cm。     

石墨烯分散液的制备与应用研究进展

石墨烯是一种二维蜂窝状碳质新材料,其具有优异的热学、电学、机械性能。制备高浓度稳定分散且性能优良的石墨烯分散液在透明导电薄膜,纳米复合材料领域有巨大的前景。但石墨烯片与片之间存在范德华力在分散液中容易发生团聚。本文综述了国内外多种石墨烯分散液的先进制备方法,以及石墨烯分散液在光电器件以及生物方面的重要应用。     

中国塑料专利

<正>专利名称:一种芳纶纤维增强的3D石墨烯/环氧树脂复合材料及其制备方法和应用申请公布号:CN106832774A申请公布日:2017.06.13本发明涉及一种芳纶纤维增强的3D石墨烯/环氧树脂复合材料及其制备方法,芳纶纤维均匀分散负载于3D石墨烯上,所述复合材料的导电性在102 S/cm以上,压缩强度为115 MPa以上。所述芳纶纤维增强的3D石墨烯/环氧树脂复合材料具有高压缩强度和高导     

四川大学石墨烯橡胶纳米复合材料研究获突破

<正>2015年11月,四川大学在石墨烯橡胶纳米复合材料领域获得新突破,成功制备了含均匀分散石墨烯和石墨烯隔离网络的橡胶纳米复合材料。四川大学依托国家级高分子材料与工程国际联合研究中心平台,与意大利研究机构在石墨烯复合材料研究方面确立了国际合作项目,针对石墨烯在聚合物基体中难以分散、聚合物石墨烯复合材料难以规模化制备等技术难题,建立聚合物/石墨烯复合材料制备和加工新技术,提出了超声剥离、胶乳混合及原位还原新方法,制备了含均匀分散石墨烯和石墨烯隔离网络的橡胶     

聚碳酸酯/石墨烯微片复合材料的制备及其导电性

以3种不同形态碳纳米材料(石墨烯微片、炭黑、石墨烯微片母料)为导电填料,通过熔融法制备相应的聚碳酸酯复合材料.研究不同导电填料和加工工艺对复合材料导电性能的影响.研究结果表明:石墨烯微片,炭黑和石墨烯微片母料填充聚碳酸酯制备复合材料的导电渗虑阀值分别为9％、12％和3％;选择合适的工艺参数,可以有效避免石墨烯微片片状结构在熔体加工过程中被严重破坏,且能均匀分散于聚碳酸酯中而提高复合材料的导电性.     

乙醇胺稳定石墨烯分散体系的制备及pH响应性能研究

利用乙醇胺作为分散剂,水合肼为还原剂制备出一种稳定的石墨烯分散体系。采用紫外可见光谱、红外光谱、X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和原子力显微镜等方法对石墨烯水溶液的分散性和pH响应性能进行了分析表征。结果表明,在还原反应后,乙醇胺可修饰在还原氧化石墨烯表面,形成乙醇胺和石墨烯的复合物(ETA-RGO),得到稳定均匀的ETA-RGO分散溶液,原子力和透射电镜显示石墨烯以单片层形式分布,最大宽度为1μm左右,厚度约为0.8 nm。此外,在pH降低至6以下时,ETA-RGO分散液中的石墨烯快速团聚,表现出明显的pH响应特性。这种分散体系不仅实现了石墨烯在水溶液中的稳定分散,而且还赋予了石墨烯pH响应性能,可望扩展石墨烯相关材料在生物领域中的应用范围。     

还原氧化石墨烯/甲基丙烯酸甲酯分散液的制备及其分散稳定机理研究

分别以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DEAM)和甲基丙烯酸叔丁氨基乙酯(TBAEMA)为改性剂，探究了改性剂对氧化石墨烯(GO)的表面改性作用。DEAM、DMAEMA和TBAEMA能够使还原氧化石墨烯(rGO)均匀稳定地分散在甲基丙烯酸甲酯(MMA)中，得到分散均匀和储存稳定的还原氧化石墨烯/甲基丙烯酸甲酯(rGO/MMA)分散液。通过傅里叶变换红外光谱(FT IR)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)等对GO表面改性效果进行了分析；通过偏光显微镜和超速离心实验对rGO/MMA分散液的分散稳定性进行了测试。结果表明，GO表面羟基能够与改性剂胺基通过氢键发生相互作用，并且以DEAM改性剂制备的rGO/MMA分散液分散稳定效果最好。     

不同还原程度氧化石墨烯-水性聚氨酯共混膜的性能研究

采用超声得到氧化石墨烯分散液,利用柠檬酸钠、抗坏血酸、L-半胱氨酸及硼氢化钠4种还原剂对氧化石墨烯进行还原,并与水性聚氨酯共混改性,通过实验探究还原后氧化石墨烯/水性聚氨酯复合材料的力学性能、介电性能。结果表明,还原后共混膜的力学性能、介电性等较未还原共混膜都有不同程度的改善,对导电性影响尤为显著,最好的共混膜提高了近1 150倍,充分体现了石墨烯良好的导电性。     

稳定氧化石墨烯陶瓷复合膜制备以及分离性能的研究

文章以氧化铝陶瓷管作为载体,利用抽真空的方法制备了氧化石墨烯陶瓷复合膜。探索了氧化石墨烯分散液的pH对所制备的氧化石墨烯陶瓷复合膜水稳定具有很大的影响,研究发现石墨烯分散液为酸性的时候,所制备的氧化石墨烯陶瓷复合膜的水稳定性最好;利用拉曼(Raman),扫描电镜(SEM)等对氧化石墨烯膜的结构及性质进行了表征。利用氧化石墨烯膜对盐进行了分离性能的测试,研究发现氧化石墨烯膜对NaCl、CaCl_2和MgSO_4的截留率分别为55%、80%和82%。     

石墨烯-卤化丁基橡胶复合材料的制备方法及应用

正江苏润德医用材料有限公司开发出一种石墨烯-卤化丁基橡胶复合材料制备方法。将表面活性剂加入到氧化石墨烯分散液中反应得到功能化氧化石墨烯分散液;将还原剂加入到所述功能化氧化石墨烯分散液中反应后清洗过滤得到功能化石墨烯沉淀;将所述功能化石墨烯沉淀分散于有机溶剂中得到功能化石墨