不同高聚物間的共混可明顯提升其各種物理性能,,具有廣闊的使用范圍,。通過改變聚合物的類型和組分的配比來調(diào)控聚合物共混物的性能,可以綜合利用各組分的性能,,是一種非常有效和經(jīng)濟的方法,,從而滿足特定要求73,74。然而,簡單的聚合物共混往往并不能滿足性能要求,,因為兩種不相容的高聚物共混特別是混合焓比較大的共混膠,,會發(fā)生明顯的相分離75。研究表明,,GO表面具有疏水性基面和親水性邊緣74,76,。這種兩親性使其與極性或非極性聚合物發(fā)生都能有效地相互作用,從而可以作為聚合物共混的融合劑77-79,。例如,,Cao等65采用GO來増容聚乙酰胺/聚苯醚(***PO,90/10)聚合物共混物,,發(fā)現(xiàn)分散相(PPO)液滴直徑可減?。眰€數(shù)量級,表明***PO共混物的相容性得到了提高,。氧化石墨含有豐富的羥基,、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團(tuán),更高的氧化程度,,更好的剝離度,。福建合成石墨烯復(fù)合材料圖片
石墨烯先和聚合物單體或者預(yù)聚物混合均勻,有時候也可以在合適的溶劑中混合,,然后進(jìn)行聚合反應(yīng),。化學(xué)改性或者還原的氧化石墨烯表面含有或殘留一些官能團(tuán),,這些官能團(tuán)能直接與聚合物共價連接,,也能作為反應(yīng)點對石墨烯進(jìn)行進(jìn)一步的改性,比如利用ATRP共價接枝上聚合物鏈[138,159],。目前報道的利用原位聚合法制備的復(fù)合材料包括聚氨酯[160],、聚苯乙烯[161]、聚甲基丙烯酸甲酯[162],、環(huán)氧樹脂[163,164],、聚硅氧烷[140]等。原位聚合法的優(yōu)點在于它能使聚合物和填料之間形成很強的界面作用,,有利于應(yīng)力傳遞,,同時也能使納米填料均勻的分散在基體中。但是,,體系的粘度通常會隨著聚合反應(yīng)的進(jìn)行而增加,,這會給后續(xù)處理以及材料成型上帶來一定的麻煩。福建合成石墨烯復(fù)合材料圖片玻纖增強復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)與耐磨性能,。
在橡膠領(lǐng)域中,,石墨烯材料成為人們使用*****的材料,,它也是世界上**薄、**堅硬的納米材料,,石墨烯材料作為世界上一種新型的材料得到了極大的認(rèn)可,。石墨烯比較大的優(yōu)點在于它的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性以及化學(xué)穩(wěn)定性,,并且石墨烯屬于一種碳單質(zhì)的形式,。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,越來越多的新技術(shù)逐漸出現(xiàn),,而在石墨烯生產(chǎn)加工上逐漸實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn),,摒棄了傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式,而石墨烯的出現(xiàn)在橡膠領(lǐng)域的應(yīng)用尤為突出,,并且得到了廣泛的應(yīng)用與發(fā)展,,石墨烯材料可以被制成**度橡膠以及導(dǎo)電橡膠等。由于石墨烯材料的特殊性能以及極強的應(yīng)用性得到了廣泛的應(yīng)用,,在未來的發(fā)展中前景是光明的,。
由于石墨烯獨特的電子結(jié)構(gòu)及良好的導(dǎo)電性,因此石墨烯很有可能成為組成納米電子器件的比較好材料,。目前研究**為***也是**熱門的課題之一就是制備基于石墨烯的透明導(dǎo)電薄膜以代替昂貴的氧化銦錫(ITO)電極,。由于氧化石墨烯可大規(guī)模生產(chǎn)并且可加工性極好,所以以氧化石墨烯為原料制備石墨烯透明導(dǎo)電薄膜是一種重要的制備手段,。在這種方法中,,首先通過旋涂、浸涂,、真空抽濾,、LB組裝等方法做成氧化石墨烯薄膜,再通過化學(xué)還原或者熱還原的方法將氧化石墨烯薄膜還原成為石墨烯薄膜[116],。科學(xué)家們也開發(fā)出了其他一些利用石墨烯或者還原石墨烯的分散液制備透明導(dǎo)電薄膜的方法,。比如,,Li等人在還原氧化石墨烯之前先將體系的pH值調(diào)至10得到穩(wěn)定的石墨烯分散液,再通過噴涂的方法得到了透明導(dǎo)電薄膜[99],。Dai課題組用―熱膨脹-插層-剝離‖得到的石墨烯分散液為原料,,利用LB組裝的方法得到了石墨烯透明導(dǎo)電薄膜,這種薄膜的薄膜電阻為8kΩ/sq,,而可見光區(qū)的透過率為83%[113],。Biswas等人利用在水/氯仿這種二元體系的界面自組裝的方法得到了電阻為100Ω/sq,可見光透過率為70%的導(dǎo)電薄膜[117],。Coleman課題組將在有機溶劑中直接超聲剝離的石墨烯進(jìn)行抽濾成膜,,得到了電阻約為3kΩ/sq,。 由于石墨烯獨特的電子結(jié)構(gòu)及良好的導(dǎo)電性,因此石墨烯很有可能成為組成納米電子器件的比較好材料,。
由于氧化石墨烯上的含氧基團(tuán),,可以在特定條件下去除而部分恢復(fù)石墨烯的一些本征的性質(zhì)如導(dǎo)電性,因此,,目前對于氧化石墨烯的應(yīng)用,,主要是作為制備石墨烯以及石墨烯基復(fù)合材料的前驅(qū)體,用氧化石墨烯作為制備石墨烯前驅(qū)體的研究將在下個小節(jié)中重點介紹,。實際上,,由于氧化石墨烯本身所具有的一些吸引人的性質(zhì),如二維納米結(jié)構(gòu),、活性的表面基團(tuán),、高比表面積、良好的力學(xué)性能等,,氧化石墨烯也被***用于一些復(fù)合材料以及功能材料,。中。,。 石墨烯導(dǎo)熱性能優(yōu)異,,可制備導(dǎo)熱復(fù)合材料、散熱涂料等,。云南新型石墨烯復(fù)合材料商家
氧化石墨烯分散液可與復(fù)合材料進(jìn)行原位復(fù)配,,從而賦予復(fù)合材料導(dǎo)電、導(dǎo)熱,、增強,、阻燃、抑菌等性能,。福建合成石墨烯復(fù)合材料圖片
單純的導(dǎo)電聚合物在充放電循環(huán)的過程中通常穩(wěn)定性較差,,使得其在電容器電極等方面的應(yīng)用受到了限制,開發(fā)具有優(yōu)異導(dǎo)電性能的復(fù)合材料勢在必行,。石墨烯和導(dǎo)電聚合物共軛結(jié)構(gòu)的相互作用可以增強基體導(dǎo)電性,,同時又可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的增強。因此,,導(dǎo)電聚合物與氧化石墨烯的復(fù)合成為一個研究熱點49,。雖然GO本身并不導(dǎo)電,但是在高分子加工過程中GO可以部分還原,,而導(dǎo)電填料與基體間的強界面作用以及導(dǎo)電填料在基體中良好的分散性能更有利于聚合物基體導(dǎo)電性能的提高53,。表2列出了一些GO在一些類型的高分子基體中電學(xué)性能提升效果。福建合成石墨烯復(fù)合材料圖片