氧化石墨烯表面原位生长纳米钛酸钡增强聚苯砜复合材料的性能研究

采用溶剂热法以氧化石墨烯为基板并在其表面原位制备得到"三明治"结构的BaTiO_3@GO杂化材料,m(BaTiO_3)∶m(GO)=25∶1。以此作为纳米填料,以聚苯砜(PPSU)树脂为基体,通过溶液流延成膜法制备了BaTiO_3@GO/PPSU三组分复合薄膜,并对该复合薄膜的微观形貌、力学性能、介电性能-频率和介电性能-填料含量的变化规律进行研究。结果表明:氧化石墨烯表面原位生长出一层纳米尺寸的BaTiO_3陶瓷层,改善了氧化石墨烯表面的粗糙度,使得BaTiO_3@GO在PPSU基体树脂中展示出良好的分散性和相容性,同时复合薄膜具有良好的拉伸强度和柔韧性。BaTiO_3@GO/PPSU三组分复合薄膜的介电常数随着BaTiO_3@GO含量的增加呈先慢后快的增长趋势,当BaTiO_3@GO含量为50%时,复合薄膜的介电常数高达20.3,是纯PPSU树脂介电常数的4.5倍;同时复合薄膜还具有较低的介电损耗、良好的介电性能-频率稳定性。