功能化氧化石墨烯/聚苯胺/环氧树脂 复合涂料的制备及其性能

以自制的功能化氧化石墨烯(C-GO)/聚苯胺(PANI)复合材料为改性填料,对环氧树脂(EP)进行改性,制备了C-GO/PANI/EP复合涂料,研究了复合涂料的防腐性能和防腐机理。结果表明,当C-GO质量分数为3%时,复合涂料硬度最高,吸水率最低,防腐性能最佳。C-GO/PANI是通过填补EP表面的空隙,改善EP的屏蔽性能,阻止O2和H2O的渗入,从而提高EP的防腐性能。     

聚乙烯亚胺改性氧化石墨对水中铜离子的吸附性能研究

通过将聚乙烯亚胺(PEI)嫁接到氧化石墨(GO)表面,制备出聚乙烯亚胺改性氧化石墨(PEI-GO)复合物。通过FT-IR、TEM、XPS、TGA和拉曼光谱等对其进行表征,结果表明PEI成功嫁接到GO表面,同时研究了PEI-GO对水中Cu(Ⅱ)的吸脱附性能。PEI-GO对Cu(Ⅱ)的吸附动力学可以用准二级动力学方程描述,吸附等温线可用Langmuir方程模拟,吸附过程呈现单层吸附现象,PEI-GO在pH 5、5 mg/L Cu(Ⅱ)溶液中最大吸附容量可达205 mg/g。经过5次循环再生实验发现去除率仍保持58.3%,表明PEI-GO对水中Cu(Ⅱ)去除效果明显,是一种性能优异的吸附剂。     

镍负载二氧化钛/PEI/石墨烯纳米复合催化剂的制备与研究

首先采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),再以聚乙烯亚胺(PEI)修饰的氧化石墨烯为载体,并以硫酸钛和氯化镍为前驱体,利用水热法在180 ℃下以PEI为交联剂制得镍负载的TiO2/PEI/石墨烯纳米复合催化剂。通过紫外可见分光光度计(UV-vis)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)等测试手段对催化剂进行了表征。结果表明,Ni-TiO2/PEI/RGO纳米复合催化剂中镍负载TiO2纳米粒子与石墨烯能够均匀复合,并具有较小的晶粒尺寸。以对硝基苯酚(4-NP)为降解目标物,考察了该催化剂在NaBH4存在下还原4-NP的催化活性。结果表明,镍负载的TiO2/PEI/石墨烯纳米复合催化剂具有良好的重复催化活性,其降解率为98%,催化剂重复使用10次后,降解率仍能保持90%以上。     

超支化胺/异佛尔酮二胺/EP固化体系的动力学研究

超支化聚合物改性EP(环氧树脂)是近年来EP应用的研究热点。以超支化聚乙烯亚胺(PEI)/异佛尔酮二胺(IPDA)作为EP的复合固化剂,探讨了PEI/IPDA/EP固化体系的固化行为和固化动力学。研究结果表明:PEI的引入能有效降低IPDA/EP体系的黏度、提高体系的相容性,并且体系的固化活化能从56.12 k J/mol降至52.02 k J/mol。     

石墨烯的分散及其在防腐涂层中的应用

以生物基没食子酸(GA)为原料,在碱性条件下与环氧氯丙烷(ECP)发生环氧化反应,合成了没食子酸基环氧树脂(GEP)。GEP作为石墨烯分散剂,能够将石墨烯稳定地分散在有机溶剂中,其分散浓度高达5 mg/m L,采用TEM和AFM对石墨烯的分散状态和层数进行了表征。将分散后的石墨烯以0.5%的质量分数,添加到双组分环氧树脂涂料中,制备了石墨烯环氧复合涂层(GEP-G0.5/EP)。利用Tafel极化曲线、涂层吸水率和中性盐雾测试对涂层防腐性能进行表征。结果表明:相比于纯环氧涂层,GEP-G0.5/EP涂层的极化电阻和耐盐雾性大大提高,涂层吸水率下降0.22%。     

镍负载TiO_2/聚乙烯亚胺/石墨烯纳米复合催化剂的制备及性能

首先采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),再以聚乙烯亚胺(PEI)修饰的氧化石墨烯为载体,并以硫酸钛和氯化镍为前驱体,利用水热法在180℃下以PEI为交联剂制得镍负载的TiO_2/PEI/石墨烯纳米复合催化剂(Ni-TiO_2/PEI/RGO)。通过紫外-可见分光光度计(UV-vis)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等测试手段对催化剂进行了表征。结果表明,Ni-TiO_2/PEI/RGO纳米复合催化剂中镍负载TiO_2纳米粒子与石墨烯能够均匀复合,并具有较小的晶粒尺寸,孔径分布主要在4~30 nm,比表面积为241.77 m2/g,镍的负载量为2.35%(质量分数),二氧化钛的负载量为17.46%(质量分数)。考察了该催化剂在Na BH4存在下对对硝基苯酚(4-NP)还原生成对氨基苯酚(4-AP)的催化活性。结果表明,使用Ni-TiO_2/PEI/RGO催化剂4-NP降解率为98%,且催化剂重复使用9次后,4-NP降解率仍能保持90%以上。     

石墨烯纳米材料在涂料中的应用研究进展

介绍了硅烷/氧化石墨烯复合涂料、3,4,9,10-苝四羧酸/石墨烯环氧树脂涂料、赖氨酸—氧化石墨烯/环氧树脂(Ly-Go/EP)涂料、等离子喷涂石墨烯涂层、低表面处理无溶剂石墨烯环氧涂料、氧化石墨烯/三聚磷酸-水性环氧涂料、石墨烯/环氧疏水涂料、石墨烯电池涂料、插层石墨烯导电涂料、水性环氧石墨烯导静电涂料、超亲油超疏水石墨烯聚氨酯海绵、医用石墨烯涂料、喷雾旋涂法柔性Ag/石墨烯(Ag/GNS)涂层、石墨烯/硅酮疏水性自清洁涂料等的最新研究进展。     

酸化石墨烯改性环氧树脂及其碳纤维复合材料力学性能研究

针对石墨烯在复合材料增强增韧上的应用,对石墨烯进行了酸化处理,采用超声分散方法制备酸化石墨烯/环氧树脂(EP)浇注体,并在此基础上制备了酸化石墨烯/碳纤维(CF)/环氧树脂(EP)复合材料。分别利用红外光谱和透射电镜表征了酸化石墨烯表面结构和微观形貌,利用拉伸、弯曲、冲击等机械测试手段评价了酸化石墨烯改性EP和CF-EP的力学性能,并利用扫描电镜对复合材料拉伸断面形貌进行观察。试验结果表明:石墨烯酸化处理后,成功在表面引入了羟基、羧基等极性基团;酸化石墨烯可对EP和CF/EP进行有效增强增韧,当其添加量为0.2wt%时,EP拉伸强度和冲击强度分别提高了23.3%和109.8%,CF/EP拉伸强度、弯曲强度分别提高了6.0%和10.6%,当酸化石墨烯添加量为0.5wt%时,CF/EP复合材料层间剪切强度提高了7.4%。微观形貌分析表明,酸化石墨烯对CF/EP增强改性主要是通过对EP进行增强增韧,同时提高CF和EP之间的界面性能来实现的。     

共轭离子液体剥离改性石墨烯的制备及其导电应用

合成了一种共轭离子液体1-甲基-3-(9-蒽甲基)咪唑六氟磷酸盐([MAIM]PF_6),将其与常规离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF_6)以及多层石墨片混合后,通过微波及超声处理制备离子液体修饰的少层石墨烯;将少层石墨烯与聚醚酰亚胺(PEI)进行复合,制备石墨烯/PEI复合膜。结果表明:合成产物确定为[MAIM]PF_6;少层石墨烯厚度约为5 nm,离子液体没有破坏石墨烯片层结构;石墨烯在PEI基体中分散性好,当石墨烯质量分数为5%时,石墨烯/PEI复合膜的电阻率为2.14×10~5Ω·cm,加入石墨烯可以显著改善PEI的导电性。     

几种新型富锌涂料的研究进展

介绍了氧化石墨烯改性水性环氧富锌涂料、石墨烯纳米片/环氧富锌(Gnps/ZRE)复合涂料、高柔韧性、高附着力水性无机富锌涂料、石墨烯硅酸盐富锌防腐蚀涂料、水性聚苯胺/氧化石墨烯改性低锌粉含量防腐涂料、还原-氧化石墨烯(r-GO)改性环氧富锌涂料、耐盐雾双组分水性环氧富锌涂料、石墨烯浆料改性水性环氧富锌涂料、双电层水性无机富锌涂料、SnCl2/EtOH溶液法还原氧化石墨烯环氧富锌涂料、有机-无机杂化水性富锌涂料、水性富锌铝涂料、低锌含量石墨烯长效防腐涂料、自固化醇溶性无机富锌底漆和冷镀锌喷漆等几种新型富锌涂料的研究进展。     

多巴胺改性氧化石墨烯-TiO_2纳米复合材料在水性环树脂中物理性能和腐蚀动力学研究

利用多巴胺(DA)改性氧化石墨烯(GO),并将纳米TiO_2负载在氧化石墨烯GO表面,制备了纳米PDA@GO-TiO_2复合材料。通过FT-IR、XRD、Raman光谱、XPS和TEM等表征手段对纳米PDA@GO-TiO_2复合材料的结构、微观形貌等进行表征分析。采用超声分散与机械搅拌相结合的方法将改性纳米PDA@GO-TiO_2复合材料分散到水性环氧树脂中,制备了纳米PDA@GO-TiO_2复合水性环氧树脂涂层(PGT/WEP)。测试了PGT/WEP涂层的硬度、耐冲击性、附着力等物理性能,并对其电化学性能进行了评价。结果表明:在水性环氧树脂中添加纳米PDA@GO-TiO_2复合材料比在相同百分比下使用GO或纳米TiO_2的涂层具有更好的物理性能。涂层性能和腐蚀动力学分析表明,PDA改性GO-TiO_2作为水性环氧涂料的添加剂具有潜在的应用前景。     

聚乙烯亚胺修饰的氧化石墨烯对Cr(Ⅵ)的吸附性能研究

将聚乙烯亚胺(PEI)接枝到氧化石墨烯(GO)表面,得到聚乙烯亚胺修饰的氧化石墨烯(GO-PEI)材料。通过FTIR、XRD、TGA对GO-PEI的结构及PEI接枝量进行表征,并研究其对水中Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果表明,PEI成功接枝到GO表面,其氨基含量为13.72 mmol/g。GO-PEI对Cr(Ⅵ)表现出优良的吸附性能,其吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型。GO-PEI对Cr(Ⅵ)的去除是吸附与化学还原共同作用的结果。     

铜表面聚多巴胺辅助功能化防腐涂层的构建及性能

为了提高金属铜在中性盐环境中的耐腐蚀性,采用聚多巴胺（PDA）辅助共沉积法构建了高性能防腐涂层。通过引入聚乙烯亚胺（PEI）促进多巴胺单体（DA）的交联聚合,并利用 8-羟基喹啉（8-HQ）缓蚀剂强化涂层防腐稳定性。采用衰减全反射傅立叶变换红外光谱（ATR-FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）和电化学测试系统探究了不同种类PDA基涂层及不同DA/PEI比例的 PDA/PEI/8-HQ复合涂层成分、形貌和耐腐蚀性,并剖析了涂层的防腐机理。结果表明：DA与 PEI浓度比为1∶1时,结构致密的 PDA/PEI/8-HQ涂层可充分发挥 PDA、PEI与 8-HQ缓蚀剂的协同作用,涂层体系自腐蚀电流密度低至 0. 48 μA/cm²,并可对铜提供稳定、优异的腐蚀防护作用。     

氧化石墨烯-水性环氧树脂固化剂的制备及性能

首先，将三乙烯四胺(TETA)和氧化石墨烯(GO)球磨，得到TETA改性GO分散液TGO；然后向其中依次滴加双酚A型环氧树脂E44、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚(TPEG)、甲氧基聚氧乙烯-2,3-环氧丙烷(MEH)和γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(KH560)，采用原位聚合法合成了氧化石墨烯-水性环氧树脂固化剂(TGO-WPEA)；采用上述工艺，不添加GO的条件下制得水性环氧树脂固化剂(WPEA)。将WPEA和TGO-WPEA分别与环氧树脂乳液(Epikote-6520)复合制得水性环氧树脂(EP)和氧化石墨烯改性水性环氧树脂(TGO-EP)防腐涂料。通过FTIR、XPS和XRD对材料进行了结构表征，采用电化学测试和盐雾实验对TGO-EP的防腐性能进行了评价。结果表明，水性环氧树脂固化剂(WPEA)分子通过共价键连接到GO表面，改善了GO在EP中的分散稳定性和接枝率，提高了TGO-EP复合涂料对腐蚀介质的屏蔽性能。与纯EP涂层相比，TGO-EP涂层腐蚀电位从–0.267 V提高到–0.125 V，腐蚀电流密度从5.44×10^–8 A/cm²     

丙烯酸酯改性水性聚氨酯的研究进展

介绍了聚氨酯/丙烯酸酯(PUA)复合乳液的制备方法,包括物理共混、交联共混、复合乳液共聚、核/壳结构乳液共聚法及互穿聚合物网络(IPN)法等,同时从无机纳米粒子改性、氟改性、有机硅改性和环氧树脂(EP)改性等方面对改性PUA复合乳液的研究进展进行了概述。     

氟化石墨烯硅烷功能化对环氧复合涂层耐腐蚀性的影响

采用 γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（ GPTMS）对氟化石墨烯（ FG）进行功能化处理得硅烷功能化氟化石墨烯（ GFG）采用 XRD、FT-IR和 SEM对粉体进行表征；将 FG和 GFG分别加入环氧树脂中获得复合涂层，通过电化，学测试和 5%NaCl中性盐雾试验研究复合涂层的耐腐蚀性。结果表明： FG能有效地增加环氧涂层（EP）的长期耐腐蚀性， FG经过硅烷功能化处理后进一步提升了其与树脂之间的界面相容性，所得复合涂层的致密性进一步提高，从而显著提升了环氧复合涂层的耐腐蚀性。经 3. 5%NaCl溶液 4 000 h浸泡后， GFG改性环氧复合涂层（ GFG/EP）的低频阻抗模值相较于纯 EP涂层提升了 3个数量级，较 FG改性环氧复合涂层（FG/EP）提高了 1个数量级；同时盐雾腐蚀 90 d后， GFG/EP涂层表面无明显腐蚀现象。     

功能化石墨烯改性PVAL复合薄膜的合成与表征

通过对石墨烯表面的功能化修饰,合成聚乙烯醇(PVAL)/氧化钇/石墨烯和PVAL/氧化锌/石墨烯两种复合薄膜。利用扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱、X射线衍射、紫外–可见分光光度计等分析手段对其进行表征。结果发现,用氧化钇或氧化锌改性后的石墨烯在PVAL基体中具有良好的分散性,PVAL/氧化钇/石墨烯和PVAL/氧化锌/石墨烯复合薄膜都表现出较高的透过率,分别为24%和30%;在波长200~250 nm,PVAL/氧化钇/石墨烯复合薄膜与PVAL/氧化锌/石墨烯复合薄膜相比,前者对紫外光的吸光度更大,说明此材料对紫外线的吸收及散射能力更强,具有较好的屏蔽紫外线功能及抗老化性能。     

PEI改性氧化石墨烯的制备及其CO_2的吸附

以氧化石墨烯(GO)和聚乙烯亚胺(PEI)为原料,将PEI接枝到GO表面,制备了PEI改性的氧化石墨烯复合材料(GPs),讨论了GO/PEI的不同质量比对复合材料孔隙结构和CO_2吸附性能的影响。通过全自动吸附仪对样品的孔隙结构进行了基本表征,并在不同条件下研究了GPs对CO_2的吸附脱附性能。结果表明:当GO/PEI的比例为1∶6时,比表面积达到最大值37 m~2/g,总孔容为0.064 cm~3/g,平均孔直径为69.1 nm,CO_2吸附量在273 K、3 MPa下最高达到645 mg/g。     

纤维素微纤丝复合环氧树脂水性涂料制备工艺及性能研究

以纤维素微纤丝(MFC)、水性环氧树脂乳液(EP)为原料,通过物理共混法得到不同含量的MFC/EP复合水性涂料,并对其漆膜物理力学性能进行测试以及用TEM、TG/DTG等手段进行表征。结果表明,MFC含量控制在0.6%时,TEM观察到MFC可以均匀地分散在乳液中,MFC/EP复合水性涂料的硬度、耐冲击性、柔韧性、耐磨性、热稳定性能均得到提升,且均优于市售涂料基本性能。     

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^-4 S/cm。