纳米石墨薄片及聚合物/石墨纳米复合材料制备与功能特征研究

分析与总结了聚合物／石墨纳米功能复合材料制备方法,还根据制备纳米功能复合材料所需的纳米微观结构和功能特征介绍了石墨和膨胀石墨微观结构、膨胀石墨的物化性能,并对纳米石墨薄片制备和修饰进行研究,最后提出聚合物／石墨纳米功能复合材料发展方向。     

AS/石墨纳米薄片复合材料的制备

通过把膨胀石墨进行超声处理制备了石墨纳米薄片(FG).并对挤出成型制备AS/石墨纳米薄片导电复合体系的工艺过程进行了研究,测试了纳米复合材料的渗滤阈值,其渗滤阈值为9～10%(质量分数).     

原位聚合法制备PMMA/膨胀石墨纳米复合材料

通过原位聚合将甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体插入膨胀石墨层间,制备出以石墨层片为纳米分散相的导电复合材料.用红外光谱和X-射线衍射分析证实复合材料的合成,并讨论了石墨含量对复合材料的力学性能和导电性能的影响.     

乳液聚合法制备聚苯胺/纳米石墨薄片/Eu3+纳米复合材料及其导电性能

与传统乳液聚合法不同,采用现场乳液聚合法,直接将纳米石墨薄片在超声条件下有机改性.将无机物的有机改性、对甲苯磺酸的掺杂及苯胺单体的聚合同步进行,即制得目标产物.通过红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和热重(TG)对该复合材料进行了表征和分析.结果表明,聚苯胺成功插层到纳米石墨薄片中,并形成了纳米薄膜,Eu3 分散在纳米膜中.热重(TG)分析和电导率测试结果表明,复合材料的热稳定性和导电性均较纯聚苯胺高.     

聚甲基丙烯酸甲酯/膨胀石墨纳米导电复合材料的制备与表征

通过原位插层聚合制备了聚甲基丙烯酸甲酯/膨胀石墨纳米导电复合材料,其室温导电渗滤阈值约为3%(质量分数),当膨胀石墨的质量分数为8%时,室温电导率可高达60 S/cm。通过TEM、SEM观察了复合材料的形貌,用DSC测定其热力学性能并探讨了不同外加电压对PMM A/膨胀石墨纳米导电复合材料体积电导率的影响,同时研究了复合材料的拉伸强度。     

纳米复合材料--可膨胀石墨的合成及应用

可膨胀石墨是一种新颖的功能材料,广泛应用于石油、化工、冶金、电力、机械、航天等领域.介绍了可膨胀石墨的合成及其在密封、吸附、防火、电磁屏蔽方面的应用.     

新型纳米铜/石蜡/膨胀石墨温敏复合材料的制备及性能

采用高能球磨法制备纳米铜/石蜡/膨胀石墨温敏复合材料,用扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(TEM)对复合材料的微观形貌进行了表征,并测试了复合材料的膨胀性、温敏性和稳定性。结果表明,石蜡对铜粒的包覆效果良好,球磨98 h的复合颗粒近似球形,粒径约为100 nm。纳米铜/石蜡复合颗粒嵌入膨胀石墨的网络孔隙中。膨胀石墨使复合材料的膨胀性降低,改善其温敏性能,并使复合材料在高于相变温度下保持较高的稳定性。     

聚氨酯/13X分子筛复合材料的制备及表征

本文采用预聚法制备了聚酯类聚氨酯/13X分子筛复合材料,考察了分子筛含量和交联系数对聚氨酯弹性体力学性能、耐溶剂性能的影响。结果表明,13X分子筛的加入量为7%,交联系数为0.90时,聚氨酯弹性体的耐撕裂强度从73.1 kN/m提高到94.2 kN/m,拉伸强度从44.5 M Pa提高到49.9 M Pa,断裂伸长率从580%提高到640%,溶胀度从103.78%降低到72.58%。由DSC和DM A分析可知PU/13X复合材料具有更好的微相分离及动态力学性能。     

BMI树脂/氧化石墨纳米复合材料的制备及表征

本文以烯丙基缩合多核芳香烃(GOPNA)树脂与双马来酰亚胺(BMI)共聚制备BMI树脂,通过溶液插层的方法制备BMI树脂/氧化石墨纳米复合材料.采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)研究了复合材料的结构和性能,采用电子万能试验机研宛了复合材料的力学性能.研究表明,该复合材料为刺离型纳米复合材料...     

配比及热处理气氛对纳米Fe/石墨复合材料微波吸收性能的影响

利用氧化石墨层间可吸附大量离子的特性使Fe3+吸附到氧化石墨层间,再通过还原法制备了纳米Fe/石墨复合材料.采用元素分析、电磁参数测定等手段系统考察了硝酸铁与氧化石墨的配比及热处理气氛对纳米Fe/石墨复合材料分子组成和微波吸收性能的影响.结果表明,纳米Fe/石墨复合材料属于典型的软磁性材料;FeGO31H600的最大反射损耗为-6dB,而FeGO21H600的最大反射损耗达到了-9dB,故FeGO21H600的微波吸收效果最好;当厚度为1mm时,FeGO21600反射损耗大于6dB的频段范围为14～18GHz,而FeGO21H600反射损耗大于6dB的频段范围为11～18GHz,比FeGO21600低且宽,故FeGO21H600的微波吸收效果比FeGO21600的好.     

纳米铁钴合金/石墨复合材料的微波吸收性能研究

利用氧化石墨的吸附性能将Fe³⁺和Co²⁺吸附到氧化石墨层间制备出Fe³⁺Co²⁺/氧化石墨复合物, 再通过氢气还原制备出纳米铁钴合金/石墨复合材料, 采用XRD和SEM以及磁滞回线测试等手段对其晶体结构、微观形貌以及磁学性能进行表征, 探讨了FeCo合金含量对其微波吸收性能的影响。结果表明: 所制备的产物为石墨和纳米FeCo合金颗粒组成的二元复合材料, FeCo合金分散在石墨表面和层间, 粒径为30~150 nm。纳米铁钴合金/石墨复合材料是典型的软磁性材料, 饱和磁化强度随FeCo合金含量的减小而降低。随着FeCo合金含量的减少, 纳米FeCo/石墨复合材料的介电损耗逐渐增加, 磁损耗逐渐减小。FeCo合金含量适当时, 介电损耗和磁损耗的协同作用使复合材料具有较好的微波吸收性能。     

聚氨酯/纳米石墨微片复合泡沫塑料的制备及导电性能研究

以聚酯多元醇及二苯甲烷二异氰酸酯为基体,以二月桂酸二丁基锡为催化剂,以纳米石墨微片为导电填料,经过灌模固化反应合成了聚氨酯/纳米石墨微片复合泡沫塑料.并观察了其微观结构,分析了其导电性能,在纳米石墨微片的质量分数为14%时出现了渗滤效应.     

聚苯胺/石墨导电复合材料的制备与表征

根据石墨的层状结构，以可膨胀石墨（KP）或膨胀石墨（EP）为模板，应用原位聚合法成功制备了聚苯胺（PANi)石墨导电复合材料。通过FT－IR、XRD、SEM和电导率测量等手段表征了其结构和性能。结果表明，PANi/EP的电导率与单一组分相比，都有大幅度提高，而PANi／KP的电导率介于两组分之间，PANi/EP的电导率高于PANi/KP复合材料4－5倍。XRD证明，膨胀石墨与聚苯胺复合大大提高了聚苯胺的结晶度，改善了聚苯胺的结构缺陷。FT－IR表明聚苯胺的特征吸收峰发生了位移，表明KP或EP的表面官能团与聚苯胺之间发生了氢键或共轭作用。     

还原温度对纳米Fe/石墨复合材料结构及微波吸收性能的影响

利用氧化石墨层间可吸附大量离子的特性使金属Fe3 吸附到氧化石墨层间,再通过H2还原制备了不同还原温度下的纳米Fe/石墨复合材料.采用元素分析、TEM、XRD、磁滞回线及电磁参数测定等手段系统考察了还原温度对纳米Fe/石墨复合材料的分子组成、晶体结构、磁学性能及微波吸收性能的影响.结果表明:纳米Fe/石墨复合材料的密度约2.4g/cm3;纳米Fe/石墨复合材料属于典型的软磁性材料;FeGO300、FeGO600和FeGO900的最大反射损耗量分别为-6.2dB、-8.9dB和-3.2dB.当厚度为1mm时,FeGO600的反射损耗大于-6dB的频段范围为11~18GHz,而FeGO600和FeGO900的最大反射损耗仍低于-6dB,因此FeGO600的微波吸波效果最好,600℃为制备纳米Fe/石墨复合吸波材料的最佳还原温度.     

镀镍纳米石墨微片的制备及其表征

采用化学镀制备镀镍纳米石墨微片(Ni-nanoG), 对其进行制备工艺研究及结构表征, 旨在得到一种新型导电导磁填料。讨论了硫酸镍浓度、 次亚磷酸钠浓度、 温度、 pH值对石墨微片镀层的影响, 得出镀镍的最佳工艺。采用SEM、 XRD、 EDS对其结构进行了表征, 并用振动样品磁强计(VSM)测试了其磁性能。结果表明: 纳米石墨微片(nanoG)表面镀上了一层紧凑的金属镍。镍均匀分布在nanoG的表面和边界面上, 将nanoG包覆得较严实。 Ni-nanoG厚度约为150 nm。nanoG上镍的含量较高, 其质量分数大约为34.08%。Ni-nanoG的饱和磁化强度为71.2 A·m2·kg-1, 可以作为吸波隐身材料的新型功能型填料。      

膨胀石墨/聚醚砜复合材料的制备及力学性能

采用微波辐射法制备了膨胀石墨(EG),将其作为增强相加入到聚醚砜(PES)基体中,利用溶液共混法和真空辅助模压成型工艺得到EG/PES复合材料,使用SEM、FTIR和XRD等分析手段表征了EG及其复合材料的微观结构和性能,并对复合材料的力学性能进行了测试。结果表明:PES分子插入到了EG片层内部,并且EG与PES分子之间产生了氢键作用;当EG含量为5.0%(质量分数)时,复合材料的拉伸和弯曲强度达到最大值,分别为94.6 MPa和146.7 MPa,较树脂基体提升了10.5%和7.3%;EG在PES基体内的分散性直接影响了复合材料的力学性能,嵌入到复合材料内部的EG不仅能够改变微观裂纹的走向,还能阻止其进一步蔓延和扩展,改善复合材料内部的应力分布情况。     

有机改性高岭土/聚氨酯纳米复合材料的制备与表征

用原位插层复合法制备了有机改性纳米高岭土/聚氨酯复合材料。研究了纳米复合材料的力学性能、耐热性能及纳米填料在复合材料中的形态。结果表明,当改性纳米高岭土质量分数为3%时,复合材料的拉伸强度为29.3 MPa、弹性模量达6.23 MPa、断裂伸长率达492%,均比纯聚氨酯弹性体增加10%以上,同时其热稳定性也有所提高;改性纳米高岭土加入量低于3%时,以剥离形态存在于聚氨酯基体中,而高于3%时,则开始出现片层形态且有团聚现象。     

聚氨酯/纳米复合材料的研究进展

本文简述了纳米材料在聚氨酯中的应用,重点介绍纳米CaCO3、纳米SiO2、纳米碳材料及粘土对聚氨酯的改性研究,并指出了聚氨酯/纳米复合材料未来的研究方向.     

累托石/热塑性聚氨酯弹性体纳米复合材料的制备与性能

将累托石(REC)有机化处理后通过熔融插层复合法制备了REC/热塑性聚氨酯弹性体(TPUR)纳米复合材料,并用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR),X-射线和扫描电镜(SEM)等进行了表征。研究结果表明:十二烷基芳基季铵盐(C₁₂)对REC的处理效果及在TPUR中的分散性优于十六烷基季铵盐(C₁₆)和联苯胺(BZD);少量有机化处理REC(分别记作C₁₂-REC,C₁₆-REC和BZD-REC)加入TPUR就可使复合材料的力学性能大幅度提高,其中C₁₂-REC/TPUR的拉伸和撕裂强度在2 wt% C₁₂-REC含量时分别由38.87 MPa和92.8 kN/m提高到57.93 MPa和123.37 kN/m ,增幅分别达49 ％和33 ％;初步考察了有机化处理条件对力学性能的影响,结果发现:用处理2h的REC制备的纳米复合材料性能最佳。