石墨烯/聚醚醚酮导电复合材料的制备和性能研究

石墨烯/聚醚醚酮导电复合材料的制备和性能研究

作者:师大云端图书馆 时间:2019-12-13 分类:参考文献 喜欢:3467
师大云端图书馆

【摘要】基于石墨烯优异的电学、热学和机械性能,人们开发出多种石墨烯改性的功能性聚合物基复合材料,改性研究主要有三方面的工作:剥离天然石墨得到具有高比表面积的石墨烯;发展一种有效的方法来加工和表征石墨烯填充型聚合物基复合材料;理解材料加工方法、结构和性能之间的关系。本论文主要采用石墨烯来研究石墨烯/聚醚醚酮导电复合材料,这类复合材料在静电防护、电磁屏蔽领域有广阔的应用前景。采用改进的Hummers方法由氧化石墨烯(GO)制备剥离的石墨烯片层。氧化石墨烯通过硅烷偶联剂KH550修饰后,经两步还原即水合肼还原和低温热还原。修饰后的石墨烯(CRG-KH550)提高了在聚醚醚酮(PEEK)基体中的分散性和与基体的界面结合力,尽管修饰后石墨烯热稳定性和本征电导率有些降低,但对得到高强度和低渗流阈值导电复合材料还是有利的。首先,采用常规的聚合物复合方法熔融共混后热压成型制备了CRG-KH550/PEEK复合材料,研究了石墨烯含量对复合材料的电导率、结晶行为和热稳定性的影响。相比于传统的熔融共混、注塑成型的复合材料,CRG-KH550/PEEK复合材料渗流阈值较低,达到0.2vol%。CRG-KH550/PEEK复合材料结晶行为研究表明,在低石墨烯添加量时填料表现明显的成核效应,导致PEEK结晶温度和结晶度有所增加;在较高的石墨烯添加量时,填料粒子增多限制了PEEK链段的规整排列进而阻碍了结晶过程。CRG-KH550的加入并没有降低PEEK基体的热稳定性,说明CRG-KH550满足复合材料熔融加工的条件。为了进一步提高复合材料电导率,我们采用高温裂解热还原的石墨烯来制备复合材料,热还原石墨烯(TRG)采用氧化石墨经高温快速裂解得到,尽管热处理时的表面缺陷导致石墨烯结构的面内扭曲和尺寸的降低,但TRG仍具有较高的电导率,极高的热稳定性满足了和大部分聚合物的熔融加工条件。采用聚醚砜修饰的石墨烯(m-TRG)极大地提高了其在聚醚醚酮基体中的分散能力,得到的m-TRG/PEEK复合材料具有较高的电导率,在填料量3.84vol.%时电导率高至0.18Sm-1,m-TRG/PEEK复合体系渗流阈值是0.76vol.%。复合材料具有较好的机械强度,拉伸强度和模量与其他商用填料像碳纳米管、天然石墨等增强的PEEK复合材料相当。由于TRG具有较高的热稳定性,m-TRG/PEEK复合材料热稳定性提高明显,5%热失重温度和10%热失重温度分别提高了24℃和28℃。微观形貌研究表明,m-TRG在基体中具有良好的分散性。本文的研究成果主要是基于聚醚醚酮树脂较高的熔融加工温度和熔体粘度研究揭示了石墨烯的不同制备方法、形貌与聚醚醚酮复合材料性能间的关系,从而利用这些关系选择合适的改性和加工方法,合理地调控材料性能来满足不同领域的应用需求。
【作者】杨丽龙;
【导师】王贵宾;
【作者基本信息】吉林大学,高分子化学与物理,2014,硕士
【关键词】石墨烯;导电性;聚醚醚酮;复合材料;

【参考文献】
[1]姚玫宇.滨海建筑风貌的地域性特色研究[D].青岛理工大学,建筑设计及其理论,2012,硕士.
[2]高莹.评价理论视角下奥巴马2012年获胜演讲的批评性话语分析[D].内蒙古大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[3]许红静.计算机辅助夹具设计系统的研究与开发[D].天津大学,机械制造及其自动化,2004,硕士.
[4]常征.水稻产区农业机械优化配备及产业化经营模式研究[D].东北农业大学,农业机械化工程,2003,硕士.
[5]罗正东.基于逆可靠度理论的边坡稳定分析方法研究[D].湖南大学,岩土工程,2014,博士.
[6]辛翠花.桃[Prunus persica(L.)Batsch]分子标记遗传连锁图谱的构建[D].内蒙古农业大学,森林培育,2004,硕士.
[7]郑凡.纪念性景观创意设计研究[D].长安大学,城市规划与设计,2013,硕士.
[8]章庆伟.创新阅读与人格培养[D].福建师范大学,教育,2003,硕士.
[9]陈一夔.股权激励对上市公司经营业绩影响研究[D].西南大学,金融学,2014,硕士.
[10]王晓宗.基于现场总线技术的油库自动监控系统研究与应用[D].辽宁工程技术大学,控制理论与控制工程,2012,硕士.
[11]娜仁格日勒.基础教育阶段外籍留学生教育教学管理研究[D].内蒙古师范大学,教育管理(专业学位),2012,硕士.
[12]叶飞跃,王建东,庄毅,冯新宇,李涛.一种基于多数组的频繁模式挖掘算法[J].计算机工程与应用,2004,34:188-189+217.
[13]龙世铭.热控薄膜冲孔过程的仿真分析[D].兰州理工大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[14]陈砚.立式平面磨床筒形砂轮磨损自动测量与补偿技术[D].华中科技大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[15]杨小刚,李侃社,刘鸿翔.PVC/石墨烯/聚苯胺复合物的制备及电磁屏蔽性能研究[A].中国化学会、中国机械工程学会、中国材料研究学会.2014年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(下册)[C].中国化学会、中国机械工程学会、中国材料研究学会:,2014:1.
[16]孟勇.人眼状态及疲劳检测技术研究[D].西安电子科技大学,通信与信息系统,2012,硕士.
[17]汪洋.二氧化钛光催化材料的固相化学合成及性能[D].新疆大学,2014.
[18]洪皓.民间审计独立性问题研究[D].江西财经大学,会计学,2004,硕士.
[19]贺淑珍,冯二莲,范建军.近年太钢烧结技术发展回顾与展望[J].钢铁研究.2003(02)
[20]屈卫东.供应链管理环境下XH客舱采购供应商管理应用分析[D].重庆大学,工商管理,2003,硕士.
[21]蒋盟辅,刘玉斌.电子计算机在行车安全综合分析中的应用[J].铁道运营技术.1995(04)
[22]沈庆慧.BCR/ABL阴性骨髓增殖性肿瘤208例临床分析[D].河北医科大学,内科学(专业学位),2014,硕士.
[23]辛卫朋.持续性心房颤动的药物综合治疗[D].南方医科大学,内科学,2012,硕士.
[24]陈永昌.广西阳朔县油茶林的生长情况与环境关系及其发展问题[J].植物生态学报,1966,00:120-131.
[25]陈志军,严海宇,蓝国钧,刘化章.助催化剂对Fe_(1-x)O基氨合成催化剂性能的影响[J].工业催化,2013,05:41-45.
[26]杨璐.环境侵权损害赔偿社会化制度研究[D].吉林大学,法律,2013,硕士.
[27]师延强.公路安全生产责任体系研究[D].长安大学,交通运输工程(专业学位),2014,硕士.
[28]李元鹏.从固守传统到中体西用—翁同龢心路历程探析[D].贵州师范大学,中国近现代史,2004,硕士.
[29]李玲.“营改增”对银行业的影响及对策[D].首都经济贸易大学,税务(专业学位),2013,硕士.
[30]柳洪波.物理探究教学模式的实践研究[D].东北师范大学,教育,2003,硕士.
[31]盛立,高明.转移概率部分未知的随机Markov跳跃系统的镇定控制[J].控制与决策,2011,11:1716-1720+1725.
[32]李凡异,魏建新,狄帮让,潘文庆,郑多明,万效国,王玲玲.碳酸盐岩溶洞的“串珠”状地震反射特征形成机理研究[J].石油地球物理勘探,2012,03:385-391+354+518.
[33]庄喆,刘斌,张荣,李烨操,谢自力,陈鹏,赵红,修向前,郑有炓.纳米压印技术在LED器件制备中的应用[J].激光与光电子学进展,2013,02:10-16.
[34]敖都布仁.传播学视阈下的《蒙古语卫视春晚》分析[D].内蒙古大学,新闻与传播,2014,硕士.
[35]王健.嵌入式数控系统中软PLC的研究与实现[D].哈尔滨工业大学,控制工程,2013,硕士.
[36]张宝德.J形坡口火焰切割技术[J].焊接学报.1990(02)
[37]毛丹丹,许培雅.应用于PCR-DGGE分析的活性污泥微生物总DNA提取方法比较[J].环境工程学报,2013,03:1189-1195.
[38]顾曼.PPP模式下城市轨道交通项目公私双方风险管理研究[D].中国矿业大学,工程管理,2014,硕士.
[39]DM.第九届中国工业设计周暨首届江苏工业设计周[J].设计,2014,12:100-102.
[40]曾小平.面向CRM的客户满意度理论研究[D].华中科技大学,2004.
[41]于飞.改性碳纳米管的制备及其对苯系物和重金属吸附特性研究[D].上海交通大学,2013.
[42]孙珊.加强财政投资评审管理的对策研究[D].山东大学,工业工程(专业学位),2012,硕士.
[43]于洪明.碳微米管的合成及其性能研究[D].哈尔滨工业大学,2011.
[44]连晓峰.基于HMM与自组织神经网络相结合的语音识别[D].华北工学院,控制理论与控制工程,2004,硕士.
[45]李国龙.甜菜抗(耐)丛根病光合特性的初步研究[D].内蒙古农业大学,植物学,2004,硕士.
[46]白锐.低阻引线金属外壳热变形和热应力研究[D].清华大学,固体力学,2003,硕士.
[47]孙建良.基于ARM和FPGA构架的电脑横机控制系统的设计与实现[D].杭州电子科技大学,电路与系统,2011,硕士.
[48]郑丽媛.中级蒙古国留学生汉语成语学习的教学建议[D].内蒙古师范大学,汉语国际教育(专业学位),2012,硕士.
[49]吴德彬.滑坡演化过程的三维视景仿真与控制研究[D].华中科技大学,系统工程,2013,硕士.
[50]佟福财.中国石油现状和对建设石油市场争取国际定价权的建议[D].上海交通大学,高级工商管理(EMBA),2013,硕士.

相关推荐
更多