機(jī)械法連續(xù)剝離制備石墨烯及環(huán)氧樹(shù)脂納米復(fù)合材料的性能研究.pdf

1、本文研究了機(jī)械法連續(xù)剝離制備環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料。運(yùn)用工業(yè)化的生產(chǎn)設(shè)備三輥研磨機(jī)的工作原理,通過(guò)機(jī)械剝離過(guò)程,并利用環(huán)氧樹(shù)脂的粘性,模擬膠帶剝離法使石墨表層逐漸剝離。首先制備研究了環(huán)氧樹(shù)脂/石墨烯導(dǎo)電復(fù)合材料,又研究了環(huán)氧樹(shù)脂/石墨烯/炭黑復(fù)合材料的協(xié)同導(dǎo)電性,最后為擴(kuò)展三輥機(jī)連續(xù)剝離的應(yīng)用,又研究了以二氧化硅、碳納米管、石墨烯微片為填充物的環(huán)氧納米復(fù)合材料的力學(xué)協(xié)同效應(yīng)。通過(guò)機(jī)械力的輔助作用,石墨烯等納米粒子填料在環(huán)氧樹(shù)脂基體中分散均一,

2、界面結(jié)合作用強(qiáng),與基體的相容性提高,使得石墨烯等納米粒子的導(dǎo)電性或高強(qiáng)度特性得到充分的發(fā)揮。
　　(1)采用三輥機(jī)連續(xù)剝離法對(duì)納米石墨片進(jìn)行研磨,可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)石墨片的層層剝離,并可以原位制得環(huán)氧樹(shù)脂/石墨烯微片導(dǎo)電復(fù)合材料,使材料表現(xiàn)出更強(qiáng)的導(dǎo)電性,更低的滲濾閾值(由7％降低到2%)。
　　(2)采用三輥剝離法制備的石墨烯/環(huán)氧復(fù)合材料,在環(huán)氧樹(shù)脂基體的保護(hù)作用下避免了填料石墨烯的二次團(tuán)聚,生成的石墨烯片尺寸大,且結(jié)構(gòu)完整

3、,與環(huán)氧樹(shù)脂基體的相容性好,為充分發(fā)揮石墨烯的優(yōu)良特性提供了可能。
　　(3)三輥剝離法制備的石墨烯/炭黑環(huán)氧復(fù)合材料表現(xiàn)出填料和高分子基體間優(yōu)良的相容性。由于材料的協(xié)同作用,使材料表現(xiàn)出更強(qiáng)的導(dǎo)電性,更低的滲濾閾值。
　　(4)三輥機(jī)械連續(xù)剝離的方法不但可為機(jī)械剝離型石墨烯的制備提供很好的新途徑,也將為聚合物/石墨烯等納米復(fù)合材料的制備提供了新的方法。
　　(5)經(jīng)過(guò)三輥剝離法制備的環(huán)氧樹(shù)脂納米復(fù)合材料具有更強(qiáng)的機(jī)械