氧化石墨烯/聚氨酯复合材料的制备及性能研究

采用溶液共混浇注成膜法制备氧化石墨烯/热塑性聚氨酯(TPU)复合材料,并对其结构和性能进行研究。结果表明:氧化石墨烯在TPU基体材料中分散较好;随着氧化石墨烯用量(0～5份)的增大,氧化石墨烯/TPU复合材料的拉伸强度增大,拉断伸长率未明显下降;当相同用量(均为1份)的氧化石墨烯、碳纳米管、石墨和炭黑分别填充TPU时,氧化石墨烯/TPU复合材料物理性能提高幅度最大,补强性能最好。     

功能化碳纳米管/炭黑复合橡胶性能研究

表面活性剂十二烷基苯磺酸钠对碳纳米管进行非共价键改性包覆,研究功能化碳纳米管与炭黑复合材料性能。结果表明,十二烷基苯磺酸钠与碳纳米管的石墨表面形成π-π堆叠,可有效阻止碳纳米管间的团聚。功能化碳纳米管/炭黑复合材料硫化时间缩短,加工性能得到改善,断裂伸长率提高66.1%,导热率提高8.4%。Payne效应和TEM表明,十二烷基苯磺酸钠包覆碳纳米管可有效改善碳纳米管在橡胶基体中分散,也改善了炭黑在复合材料中的分散。混合填料在橡胶基体均匀分散,加强了填料与基体的界面作用,建立良好的三维空间网络结构,使复合材料性能得到改善。     

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     

碳纳米管/酸化石墨烯杂化材料及其环氧树脂复合材料拉伸力学性能的研究

本文先采用混酸对多壁碳纳米管(MWCNTs)和石墨烯微片进行氧化处理,再通过超声作用制备了碳纳米管/石墨烯杂化材料,使碳纳米管通过π-π作用与酸化石墨烯结合在一起。在此基础上,将制得的杂化材料分散在环氧树脂体系中制成样条,研究其力学性能的变化。通过红外光谱(FT-IR)分析表明成功制取了酸化碳纳米管、酸化石墨烯及其相应的杂化材料。通过透射电镜(TEM)直观地展示了酸化后MWCNTs、石墨烯的形态变化和杂化材料的形态;对样条进行力学性能测试并用扫描电镜(SEM)观察其断面形态。结果表明,环氧树脂中加入杂化材料能有效增加环氧树脂的韧性和强度,且经过超声作用制得的杂化材料和选用酸化碳管的杂化材料的增强增韧效果更好,加入酸化超声作用混合杂化材料的增强增韧效果最明显。     

氨基改性氧化石墨烯及其与环氧树脂的复合

对氧化石墨烯的氨基改性进行了研究,并探索了其在环氧树脂复合材料中的应用。以鳞片石墨为原料,采用Hummers法制备了氧化石墨,进而超声剥离制备了氧化石墨烯。采用三乙烯四胺和乙二胺,用缩合剂法对氧化石墨烯进行改性,并制备相应的环氧树脂复合材料。通过X射线衍射、热重分析、红外光谱、拉曼光谱、扫描电子显微镜等测试方法对所制备的材料进行了表征。结果表明,通过改性可将三乙烯四胺和乙二胺引入氧化石墨烯的表面,且氧化石墨烯被部分还原;氨基改性氧化石墨烯作为分散相加入环氧树脂基体中制备的复合材料的弹性模量和拉伸强度较纯环氧树脂明显提高,拉伸强度最大提高约60 %,弹性模量最大提高约100 %。     

功能化碳纳米管/环氧树脂多孔复合材料制备及电磁屏蔽性能

以马来酸酐（MA）为功能性单体,通过自由基反应制备了马来酸酐功能化的多壁碳纳米管（MA-MWCNT）;以MA-MWCNT、环氧树脂、蓖麻油酸改性的四乙烯五胺固化剂、釉粉、水为原料,通过悬浮乳液聚合法制备了功能化碳纳米管/环氧树脂多孔复合材料。采用拉曼光谱、X射线衍射、红外光谱、X射线光电子能谱对功能化的碳纳米管进行了表征和测试。采用扫描电镜（SEM）、表面电阻测量仪、矢量网络分析仪对复合材料的表面形貌、电导率和电磁屏蔽性能进行了测试。结果表明：马来酸酐功能化单体的引入能够很好地改善碳纳米管的分散性能及材料的电磁屏蔽性能;随着碳纳米管含量的增多,复合材料的电导率增大,电磁屏蔽效能峰值增大,材料的电磁屏蔽性能增强;加入功能化的碳纳米管比加入未功能化碳纳米管的电磁屏蔽性能高,多孔复合材料比无孔复合材料的电磁屏蔽性能高。当加入功能化的碳纳米管的量为3%时,制备得到的多孔材料电磁屏蔽性能最佳,其电磁屏蔽性能峰值达到31.1dB。     

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。     

丁腈橡胶/功能化氧化石墨烯复合材料的研究

用硅烷偶联剂KH590对氧化石墨烯进行功能化改性,得到的功能化氧化石墨烯再通过乳液共混和机械共混等工艺制备了丁腈橡胶/功能化氧化石墨烯复合材料。表征分析了功能化氧化石墨烯的结构和表面形态,研究了丁腈橡胶/功能化氧化石墨烯复合材料的机械性能。结果显示,与氧化石墨烯相比,功能化氧化石墨烯的亲水性和表面形态均发生了较大变化,其与丁腈橡胶形成的复合材料与丁腈橡胶/氧化石墨烯复合材料相比,拉伸强度提高的幅度更大且断裂伸长率降低的幅度更小。     

石墨烯在催化领域的应用研究进展

石墨烯的碳原子结构使其具有优异的理化特性,是近年来材料科学领域中研究的热点。石墨烯表面几乎不含有其他元素和基团,不利于进一步应用。由于氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、元素掺杂石墨烯、功能化石墨烯、三维石墨烯等石墨烯材料表面含有丰富的基团,易于参与反应,利用这一性质制备出一系列石墨烯基复合材料,为石墨烯在催化领域中的应用提供了广阔的前景。     

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。     

石墨烯/环氧树脂对碱激发砂浆基本力学性能的影响

通过水热还原法将利用Hummers法制备得到的氧化石墨烯制备成石墨烯,通过透射电镜观测石墨烯的形貌;利用占环氧树脂0.05%,0.10%和0.20%质量分数的石墨烯改性制备得到石墨烯/环氧树脂复合材料,并对石墨烯/环氧树脂复合材料的拉伸性能以及拉伸断面进行扫描电镜分析,选择拉伸性能最好的石墨烯/环氧树脂复合材料以3%,6%和9%质量分数的掺量用于矿渣粉煤灰基碱激发材料中,利用抗折抗压性能以及扫描电镜微观结构分析石墨烯/环氧树脂复合材料对矿渣粉煤灰基碱激发砂浆的性能影响。实验发现,石墨烯掺量为0.10%的石墨烯/环氧树脂复合材料的拉伸性能最好,石墨烯/环氧树脂复合材料掺量为3%,6%和9%的矿渣粉煤灰基碱激发砂浆的抗折性能分别提高了13.1%,9.3%和18.6%,而复合材料对砂浆的抗压性能影响不大。     

环氧树脂/碳纳米管复合材料制备及导电性能研究进展

简要介绍了环氧树脂/碳纳米管复合材料的组成以及碳纳米管在环氧树脂中的分散方法;综述了环氧树脂/碳纳米管复合材料的制备方法,包括溶液浇铸法、原位聚合法、化学改性法、混合固化剂辅助叠层法和树脂传递模塑法;总结了国内外对环氧树脂/碳纳米管复合材料导电性能的研究现状,并分析了影响其导电性能的因素,包括碳纳米管的比表面积、表面功能化和制备方法,剪切速率及固化条件等。     

多壁碳纳米管/石墨烯纳米复合材料的制备方法研究

采用硝酸氧化法对多壁碳纳米管进行了功能化,并采用超声波共混法制备了碳纳米管/石墨烯纳米复合材料,通过TEM、SEM、XRD等方法对该复合材料进行了表征。结果表明,该碳纳米管/石墨烯纳米复合材料形貌较好,且制备方法简单易行。     

镍包覆还原石墨烯复合材料的制备与性能研究

采用Hummers法将天然鳞片石墨氧化为氧化石墨,以水合肼为还原剂还原氧化石墨得到还原石墨烯,并对还原石墨烯化学镀镍,制备镍包覆的还原石墨烯复合材料。通过X-射线衍射分析、扫描电镜、X-射线能量分散、磁强计和双电测四探针测试仪对还原石墨烯、镍包覆还原石墨烯复合材料进行性能测试。结果表明,还原石墨烯经过碱性化学镀镍处理后,其表面包覆了非晶态的镍-磷合金,电阻率达到4.5064 mΩ·m,明显优于还原石墨烯的导电性;镍包覆的还原石墨烯的饱和磁化强度增大,矫顽力减小,剩磁均较小,适合做软磁材料。     

多壁碳纳米管／环氧树脂复合材料性能研究

采用物理机械方法与化学方法相结合的手段,制备了多壁碳纳米管（MWNTS）／环氧树脂（Epoxy）复合材料。通过力学拉伸试验测试了MWNTs/Epoxy复合材料拉伸强度和拉伸模量与MWNTS添加量的关系,利用扫描电镜（SEM）分析了MWNTS／Epoxy复合材料的拉伸断面,并用表面电阻测试仪对所制备的碳纳米管复合材料进行了电学性能测试。结果表明：经过化学酸化的方法处理后的MWNTS在复合材料中的分散得到了改善,力学性能也得到了明显的提高,但酸处理后的复合材料的电学性能明显低于未处理的复合材料。     

GS-EDA/CNTs协同改性PS纳米复合材料的制备及力学性能

用溶液复合法制备了乙二胺(EDA)共价功能化改性氧化石墨烯片(GS-EDA)/酸化碳纳米管(MWCNTs-COOH)/聚苯乙烯接枝马来酸酐(PS-g-MAH)纳米复合材料。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)分析了填料的表面结构;并通过拉伸、冲击性能和熔融指数实验测试了纳米复合材料的力学性能和熔融流动性能。研究结果表明,EDA已经成功接枝于GS-EDA的表面;复合过程中GS-EDA、MWCNTs-COOH与PS-g-MAH之间发生了化学作用,从而改善了复合材料的力学性能。石墨烯与碳纳米管对PS-g-MAH具有明显的协同增强和增韧效应。与单独加入一种填料相比,同时加入石墨烯和碳纳米管对复合材料拉伸性能和冲击强度的提升效果更为明显。当GS-EDA与MWCNTs-COOH质量比为1∶2时,拉伸强度和弹性模量较纯PS-g-MAH分别提高了16%和28%。纳米复合材料的熔体流动速率随着填料的加入逐渐降低,填料比例对流动性能的影响变化趋势与冲击强度的变化趋势相似。     

石墨烯/聚氯乙烯复合材料的研究进展

介绍了石墨烯、氧化石墨烯的制备工艺与改性方法以及石墨烯/聚氯乙烯复合材料的制备工艺,探讨了制约石墨烯/聚氯乙烯复合材料工业化应用的关键性问题:(1)提高石墨烯和氧化石墨烯在PV C基体中的分散;(2)增强其与基体间的相容性;(3)提高相对较弱的界面间相互作用。     

一种碳纤维/石墨烯/碳纳米管/环氧树脂预浸料及碳纤维复合材料的制备

<正>一种碳纤维/石墨烯/碳纳米管/环氧树脂预浸料及碳纤维复合材料的制备,属于复合材料制备领域,本发明通过石墨烯进行化学改性,与多壁碳纳米管形成二元增强填料,有利于增强体在基体中的分散;提供了环氧树脂液态羧基丁腈橡胶的组合基体,本发明采用多尺寸的材料的复合制备了连续碳纤维复合材料,提高了复合材料的力学性能。在石墨烯/碳纳米     

石墨烯/室温硫化硅橡胶复合材料的制备及性能

采用水合肼对氧化石墨进行还原获得石墨烯,通过高速剪切分散法将石墨烯分散到α,ω-羟基聚二甲基硅氧烷中,固化后得到石墨烯/室温硫化(RTV)硅橡胶复合材料。对石墨烯和复合材料的微观形貌进行了表征,并考察了复合材料的性能。结果表明,所制备石墨烯的厚度为1～3 nm,为具有较少层数的石墨烯片层结构;复合材料断面呈微相分离结构,但其差示扫描量热曲线只有1个玻璃化转变温度(Tg)。随着石墨烯用量的增加,复合材料的Tg升高,结晶熔点降低。石墨烯对RTV硅橡胶有增强作用,当石墨烯的质量分数为0.5%时,复合材料的拉伸强度达到0.35 MPa,较纯RTV硅橡胶的拉伸强度提高了67%。     

氧化石墨及硅烷偶联剂改性氧化石墨填充环氧树脂复合材料性能研究

采用改进Hummers法制得氧化石墨,采用硅烷偶联剂γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GPTS)进行改性,用TGA、XRD、XPS表征出氧化石墨和改性氧化石墨的形态和性质。通过超声共混制得其复合材料,测试得到其固化性能、导热性能和力学性能。结果表明:制备的氧化石墨对环氧树脂固化有促进作用,改性氧化石墨对环氧树脂固化并无明显影响。硅烷偶联剂改性氧化石墨作为分散相得到的复合材料的导热性能、弯曲强度和拉伸断裂强度相对于氧化石墨填充复合材料有所提高。