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聚酰亚胺膜/石墨稀高分子材料的制取及特性

发布时间:2020-06-15 17:55:07 点击量:

  依据报导,聚酰亚胺/石墨烯复合资料的制备办法一般为:溶液共混、原位聚合和熔融共混三种。

  (1)溶液共混

  溶液共混将石墨烯及石墨烯衍生物经过拌和使其分散在聚合物溶液中,然后去除溶剂即可制备出相应的聚合物纳米复合资料。由于石墨烯几乎不具有溶解性,并且石墨烯极易发作层间集合。所以科研工作者在石墨烯的结构中引进有机官能团,以此来增大石墨烯及石墨烯衍生物溶解性。由于氧化石墨烯具有水溶性,所以可直接将其胶体溶液和水溶性聚合物的水溶液共混,经过拌和、超声处理和成型进程,制备出的聚合物/氧化石墨烯复合资料具有优良的力学功用。在制备氧化石墨烯和非水溶性聚合物经过共混制备复合资料时,其中氧化石墨烯的有机功用化愈加有助于提高其在有机溶剂中的溶解性以及和聚合物间的有力结合。

  (2)原位聚合

  溶液共混法和原位聚合法最大的区别是,聚合物的合成进程和石墨烯或石墨烯衍生物的混合同时进行,且聚合构成的高分子链和石墨烯或石墨烯衍生物的外表有强的共价键效果,这种办法获得的聚合物/石墨烯复合资料都有更强的界面效果,因而其归纳功用有着明显的提高。其中以尼龙-6、聚苯乙烯、环氧树脂等作为聚合物基体制备得到的聚合物/石墨烯复合资料都是运用原位聚合法制得。

  (3)熔融共混

  熔融共混的进程中无需溶剂就可制得聚合物/石墨烯复合资料,只需要将石墨烯或石墨烯衍生物和熔融状态的聚合物在高温以及高剪切力效果下混合即可。据报导已经经过熔融共混制备了多种多样的聚合物(如聚酯和聚碳酸酯、聚2,6-萘二甲酸乙二酯)/功用化石墨烯复合资料。也别离尝试了聚乳酸/石墨烯、聚对苯二甲酸乙二酯/石墨烯资料等经过熔融共混复合。尽管此办法尽管且操作简略,能够实现大规模制备,但由于在制备进程中的高剪切力效果导致石墨烯片破碎。

  研究者们运用上述三种办法可制备出各式各样的聚合物/石墨烯复合资料。石墨烯及其石墨烯衍生物作为二维结构的无机纳米填料之一,对聚合物复合资料的热学、阻燃性、电学功用和力学功用等有显著影响。如将γ-氨丙基三乙氧基硅烷高分子资料接枝到氧化石墨烯外表上再用化学还原得到功用化的石墨烯(AFG),最后将功用化石墨烯引进到聚氨酯(PU)基体中,就能够制备得到PU/功用化石墨烯资料,当功用化石墨烯参加量为0.2 wt%时,复合资料的开裂伸长率和抗张强度别离升高了71.7%和227%,并且导热率和起始热分化温度别离提高了40%和50℃。

  如果对复合资料的导热和导电功用没有严格要求时,功用化的氧化石墨烯也能够作为一种抱负的增强型填料,功用化的氧化石墨烯不但能够很大程度的提高聚合物为基的复合资料的力学强度,还能够使得复合资料具有新的功用,例如pH响应、温度敏感性和形状记忆等功用。也能够使用氧化石墨烯上的环氧基和硅氧烷中的羟基的耦合效果能够将引发剂MPEG-CPDB成功的接枝到氧化石墨烯的外表,随后能够引发各种烯烃活性单体,能够成功制得到含有氧化石墨烯的V-形的共聚物刷,对聚丙烯酸叔丁酯链段进行水解反应,能够得到有pH相应性聚合物链段的聚丙烯酸,并且以含聚丙烯酸链段的共聚物/氧化石墨烯的复合资料作为模板,分析总结了在不同的pH条件下聚丙烯酸对磷酸钙和碳酸钙这两种无机盐结晶的描摹有诱导效果。

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