氧化石墨烯增强环氧树脂复合材料的制备与性能

利用二乙烯三胺在氧化石墨烯(GO)表面引入氨基基团得到改性GO,然后与环氧树脂(EP)复合,制备出GO增强EP复合材料。性能测试结果表明,该复合材料具有良好的疏水性及力学性能。复合材料的吸水率随着改性GO含量增加先降低后提高,当改性GO含量为0.2%时,吸水率最低,浸泡12 d后吸水率为0.125%,与纯EP相比降低了81.48%,当改性GO含量继续增加,由于复合材料界面局部空隙的增加,吸水率反而大幅上升。复合材料的拉伸强度、冲击强度随着改性GO含量增加先提高后降低,当改性GO含量为0.05%时,拉伸强度、冲击强度最高,分别为50.94 MPa,5.78 k J/m2,相比纯EP增加了104%和90%。综合考虑,当改性GO含量为0.05%时,复合材料的分散性能、疏水性及力学性能较优。     

石墨烯及其环氧树脂基复合材料的研究进展

因其独特的晶体结构和优异的性能,石墨烯在改善树脂基复合材料的力、热、电等性能方面具有巨大的潜力,引起了研究热潮。本文主要简述了石墨烯的结构、性能、制备方法,重点介绍了石墨烯/环氧树脂复合材料的研究现状、所面临的问题,并展望了石墨烯及其环氧树脂基复合材料的发展前景。     

环氧树脂/石墨烯复合材料的制备及其性能

为提高环氧树脂的导电性能和电磁屏蔽性能,将石墨烯作为导电填料添加到环氧树脂中制备了环氧树脂/石墨烯复合材料,并研究了石墨烯含量对复合材料力学性能及微观形貌的影响。结果表明：添加石墨烯使复合材料的电导率和电磁屏蔽效率显著提高。石墨烯含量为10.0%(w)时,复合材料的电导率和电磁屏蔽效率分别为1.34×10^-3 S/m,2.95 dB;石墨烯含量为7.5%(w)时,复合材料的冲击强度为1.67 kJ/m²,较纯环氧树脂提高了50%。     

石墨烯改性环氧树脂复合材料的结构及性能

以结构、性能和应用为主线,总结分析了功能化石墨烯的制备方法及其与环氧树脂复合材料的研究近况,并对其未来发展的主攻方向进行了展望.解决功能化石墨烯与环氧树脂间界面相容性差的技术难题,提高功能化石墨烯在环氧树脂基体中分散的均匀性和稳定性将是制备高性能石墨烯基环氧树脂复合材料的关键,也是该领域今后研究的主题.     

石墨烯改性环氧树脂复合材料的结构及性能

以结构、性能和应用为主线,总结分析了功能化石墨烯的制备方法及其与环氧树脂复合材料的研究近况,并对其未来发展的主攻方向进行了展望。解决功能化石墨烯与环氧树脂间界面相容性差的技术难题,提高功能化石墨烯在环氧树脂基体中分散的均匀性和稳定性将是制备高性能石墨烯基环氧树脂复合材料的关键,也是该领域今后研究的主题。     

石墨烯/二硫化钼/环氧树脂复合材料的制备与性能

将石墨烯和二硫化钼(MoS_2)的复合粉体加入到E-44环氧树脂中并以650低分子质量聚酰胺固化,制备了复合材料。通过力学性能、耐磨性测试研究了复合粉体中石墨烯含量及复合粉体用量对材料性能的的影响。结果表明,粉体中石墨烯质量分数为20%时材料的弯曲强度达到最大值35.73 MPa,较只掺加MoS_2的体系提高了77%,而复合材料的固液比不宜超过1∶20。石墨烯/MoS_2复合粉体对环氧复合材料的力学强度、断裂韧性以及耐磨性能均有明显的改善作用。     

石墨烯基橡胶复合材料的制备与性能

综述了近年国内外石墨烯基橡胶复合材料的研究进展,主要包括石墨烯/天然橡胶复合材料、石墨烯/丁腈橡胶复合材料、石墨烯/丁苯橡胶复合材料、石墨烯/硅橡胶复合材料、石墨烯/丁基橡胶复合材料和石墨烯/异戊橡胶复合材料。同时对石墨烯基橡胶复合材料在制备和应用过程中遇到的难题进行了分析和总结。开发高质量石墨烯的绿色环保低成本制备和提纯技术以及提高石墨烯在橡胶中的有效分散效果将是今后该领域亟待解决的关键技术问题。     

石墨烯基橡胶复合材料的制备与性能

综述了近年国内外石墨烯基橡胶复合材料的研究进展,主要包括石墨烯/天然橡胶复合材料、石墨烯/丁腈橡胶复合材料、石墨烯/丁苯橡胶复合材料、石墨烯/硅橡胶复合材料、石墨烯/丁基橡胶复合材料和石墨烯/异戊橡胶复合材料。同时对石墨烯基橡胶复合材料在制备和应用过程中遇到的难题进行了分析和总结。开发高质量石墨烯的绿色环保低成本制备和提纯技术以及提高石墨烯在橡胶中的有效分散效果将是今后该领域亟待解决的关键技术问题。     

茶多酚改性石墨烯增强高分子复合材料的制备与性能研究

利用纯天然绿茶提取物茶多酚(TP)对氧化石墨烯(GO)进行表面接枝修饰,制备了TP修饰的石墨烯(TPG),采用机械共混和热固化成型等方法制备了TPG/高分子复合材料。通过XRD、FT-IR、TGA和XPS对TPG进行结构及性能表征;利用万能材料试验机、场发射扫描电镜(SEM)、热重与热膨胀仪研究了复合材料的力学性能、拉伸断面形貌和热稳定性能。结果表明,TP分子成功地通过酚羟基接枝到GO表面的含氧官能团上,当TPG质量分数为1. 0%时,TPG/环氧树脂复合材料的热分解温度提高了22. 2℃;当TPG质量分数为0. 5%时,TPG/环氧树脂复合材料的拉伸强度达到59. 85 MPa,提高了13. 5%;当TPG质量分数为1. 0%时,羧基丁腈橡胶(XNBR)的玻璃化转变温度从-20. 8℃上升到-16. 5℃;当TPG质量分数为2. 0%时,TPG/XNBR复合材料的拉伸强度从8. 10 MPa提升到12. 75 MPa,增加了57. 4%。     

碳纤维增强环氧树脂基复合材料的性能研究

研究了WBS-3环氧树脂固化体系的反应特性,分析了该固化体系浇铸体的性能;并以碳纤维(T-700S)为增强材料,采用手糊成型螺栓加压工艺制备了WBS-3/T-700S复合材料,研究了复合材料的常温力学性能、高温力学性能、水煮后力学性能和动态力学性能,并对弯曲断面进行分析。研究结果表明,WBS-3树脂基体黏度低、适用期长且韧性好,适合于手糊成型、缠绕成型等低成本制造工艺;由此制得的WBS-3/T-700S复合材料具有优良的力学性能和耐高温性能,其弯曲强度为1434MPa,拉伸强度为1972MPa,剪切强度为76.1MPa,玻璃化温度(Tg)超过210℃;该WBS-3/T-700S复合材料具有很好的界面粘接性(树脂对纤维的浸润性良好)、较低的空隙率且纤维分布均匀。     

螺旋石墨烯/环氧树脂复合材料的力学性能

采用分子动力学方法研究了螺旋石墨烯/环氧树脂复合材料(HGs/epoxy)的力学性能,并和纯环氧树脂体系(epoxy)进行了比较。结果表明,与epoxy体系相比,相同交联度的HGs/epoxy体系具有更高的杨氏模量。此外,螺旋石墨烯内外径的大小对HGs/epoxy体系整体力学性能也有显著的影响。通过调整螺旋石墨烯的内外径,HGs/epoxy体系沿X、Y、Z方向的杨氏模量分别能达到3.93、4.18和3.65 GPa,相对于epoxy体系提高了42.91%,52%和32.73%。由于极性基团的相互作用,氧化螺旋石墨烯与环氧树脂基体间存在着更强的界面结合能力,这有助于提高HGs/epoxy复合材料的整体力学性能。为制备新型环氧树脂基复合材料提供了理论支撑。     

石墨烯纤维增强环氧树脂基复合材料中石墨烯纤维的回收利用

传统的环氧树脂固化后会形成高度交联的三维网络结构,这种致密的交联网络具有不溶不融的特性。为减轻环境压力,实验进行了高效回收石墨烯纤维增强环氧树脂基复合材料中石墨烯纤维的探究。将石墨烯纤维增强环氧树脂基复合材料浸入丙二醇中加热,丙二醇参与酯交换反应,将树脂聚合物断裂成小段并溶解。当丙二醇浓度为1 mol/L、温度为120℃时为最优的回收方案。回收的石墨烯纤维与复合前石墨烯纤维力学性能及微观结构差异不大,力学性能随着回收次数的增加仅略有下降。     

石墨烯增强铝基复合材料力学性能的发展现状

汽车、航天飞机等的轻量化发展,对金属铝及其合金提出了更高的要求.石墨烯由于具有优异的力学性能而被广泛用作复合材料的增强体.本文综述了石墨烯增强铝基复合材料力学性能的研究进展,主要包括硬度、拉伸性能和耐磨性能,在此基础上分析了石墨烯增强铝基复合材料在力学性能方面面临的挑战以及未来的发展趋势.     

环氧树脂基导热复合材料的制备与性能研究

为探讨影响导热复合材料性能的关键,以片状六方氮化硼(H-BN)和球形氧化铝(Al₂O₃)为填料,使用三辊开炼机共混制备环氧树脂(EP)基导热绝缘复合材料,选择鳞片石墨为对比实验的填料,制备非绝缘导热复合材料。研究填料种类和质量分数对复合材料导热性能、力学性能、介电性能、电阻率和热稳定性等的影响。结果表明：填料的加入能够显著提高复合材料的导热性能,当复配填料总量为120份(以每100 g计)时,H-BN和Al₂O₃质量比为8∶2时,复合材料的导热系数达0.899 W/(m·K),是纯EP的4.2倍。除对比组外,复合材料均具有较好介电性能、电阻率和热稳定性,是良好的绝缘材料。     

功能化石墨烯／聚合物基复合材料性能研究进展

石墨烯（GE）是碳原子紧密堆积而成的蜂窝状单层原子,由于其独特的二维结构和优异的结晶学质量,使得GE具有诸多优异的性能,即独特的电子、热力学和机械性能等引起了研究者们极大的兴趣。利用功能化石墨烯改性聚合物复合材料相应的性能有明显的增加,故文中分析了采用熔体复合、溶液复合以及原位复合等方式制备的石墨烯／聚合物复合材料的微观结构与导电、导热、介电以及力学性能的关系。     

VARI成型高性能环氧树脂基复合材料性能研究

采用真空灌注工艺(VARI)制备了高性能环氧树脂/碳纤维复合材料,并进一步研究了该树脂基复合材料的基本力学性能,湿热环境性能及冲击损伤性能。结果表明:该复合材料制造成本低,力学性能良好、耐湿热环境性能优异,达到韧性级复合材料的水平。     

竹纤维增强环氧树脂复合材料的力学性能研究

采用硅烷偶联剂对竹纤维进行表面改姓,通过热压成型工艺制备了竹纤维增强环氧树脂(EP)复合材料。研究了竹纤维(BF)的长度、竹纤维含量和CaCO3含量对竹纤维/环氧(BF/EP)复合材料力学性能的影响。结果表明,竹纤维增强环氧复合材料,拉伸和冲击强度得到明显改善;当竹纤维含量为20%时,BF/EP复合材料的力学性能最佳,拉伸和冲击强度分别达到37.64MPa、8.30MPa。