石墨烯具有極其優(yōu)異的機械性能,極高的比表面積以及良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性,因而在樹脂基復(fù)合材料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。但是由于石墨烯片層極易團聚,并且其自身的反應(yīng)惰性以及與樹脂的不相容性,導(dǎo)致其在樹脂基復(fù)合材料中的應(yīng)用也受到一定的限制。而氧化石墨烯作為石墨烯的衍生物,其表面具有大量的含氧官能團,與基體樹脂具有較好的相容性,同時氧化石墨烯仍然保留著石墨烯極大的比表面積、優(yōu)異的力學(xué)性能等特性,因此在樹脂基復(fù)合材料領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注。本文主要以提高環(huán)氧樹脂的綜合性能為研究目標(biāo),通過對氧化石墨烯進行不同方式的接枝改性,一方面提高了氧化石墨烯的剝離程度、改善了其分散狀態(tài),另一方面利用接枝物質(zhì)端位的活性官能團與基體樹脂發(fā)生反應(yīng),提高了二者的界面相互作用,最終達(dá)到了提高環(huán)氧樹脂綜合性能的目標(biāo)。本文第一部分首先利用改性Hummers法制備了氧化石墨烯,并利用環(huán)氧樹脂對氧化石墨烯進行原位接枝改性,表征發(fā)現(xiàn)改性后的氧化石墨烯為褶皺狀單片層,由原本規(guī)整的堆疊方式轉(zhuǎn)變?yōu)樗缮⒌亩逊e狀態(tài)。對其環(huán)氧樹脂復(fù)合材料表征后發(fā)現(xiàn),改性氧化石墨烯在環(huán)氧樹脂中呈現(xiàn)整體均勻的分散狀態(tài),改性后的氧化石墨烯與環(huán)氧樹脂之間形成了較強的界面相... 

【文章來源】： 邢繼燁 黑龍江省科學(xué)院石油化學(xué)研究院

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 前言
    1.2 石墨烯的簡介
    1.3 石墨烯的制備
        1.3.1 “自下而上”法制備石墨烯
        1.3.2 “自上而下”法剝離石墨烯
    1.4 氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)和制備
        1.4.1 氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)
        1.4.2 氧化石墨烯的制備
    1.5 氧化石墨烯的共價功能化改性
        1.5.1 利用環(huán)氧基進行修飾
        1.5.2 利用羥基進行修飾
        1.5.3 利用羧基進行修飾
    1.6 石墨烯/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制備方法及應(yīng)用
        1.6.1 石墨烯/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制備方法
        1.6.2 氧化石墨烯/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的應(yīng)用
    1.7 本文選題背景與研究內(nèi)容
        1.7.1 本文選題背景
        1.7.2 本文研究內(nèi)容
第2章 實驗材料與研究方法
    2.1 實驗試劑
    2.2 實驗器材
    2.3 表征方法
        2.3.1 結(jié)構(gòu)表征
        2.3.2 性能測試
第3章 原位接枝氧化石墨烯/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備及性能研究
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 氧化石墨烯的合成
        3.2.2 原位接枝氧化石墨烯(GO-TDE85)的制備
        3.2.3 功能化氧化石墨烯/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 GO-TDE85的結(jié)構(gòu)與表征
        3.3.2 GO-TDE85在環(huán)氧樹脂中分散狀態(tài)
        3.3.3 GO-TDE85/EP復(fù)合材料的斷面分析
        3.3.4 復(fù)合材料力學(xué)性能
        3.3.5 復(fù)合材料動態(tài)力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性
        3.3.6 復(fù)合材料吸水率
    3.4 本章小結(jié)
第4章 超支化聚硅氧烷改性氧化石墨烯/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備及性能研究
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 超支化聚硅氧烷接枝氧化石墨烯(GO-HBSiO)的制備
        4.2.2 GO-HBSiO/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 GO-HBSiO的結(jié)構(gòu)與表征
        4.3.2 GO-HBSiO在環(huán)氧樹脂中的分散狀態(tài)
        4.3.3 GO-HBSiO/EP復(fù)合材料的斷面分析
        4.3.4 復(fù)合材料的力學(xué)性能
        4.3.5 復(fù)合材料的動態(tài)力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性能
        4.3.6 復(fù)合材料的吸水率
    4.4 本章小結(jié)
第5章 納米銀線負(fù)載還原氧化石墨烯/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備及性能研究
    5.1 前言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 納米銀線(AgNWs)的制備
        5.2.2 還原氧化石墨烯(rGO)的制備
        5.2.3 超支化聚硅氧烷接枝還原氧化石墨烯(rGO-HBSiO)的制備
        5.2.4 納米銀線負(fù)載還原氧化石墨烯(AgNWs@rGO-HBSiO)的制備
        5.2.5 AgNWs@rGO-HBSiO/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 AgNWs@rGO-HBSiO結(jié)構(gòu)與表征
        5.3.2 納米導(dǎo)電材料的形貌分析
        5.3.3 AgNWs@rGO-HBSiO在環(huán)氧樹脂中的分散狀態(tài)
        5.3.4 復(fù)合材料的動態(tài)力學(xué)性能
        5.3.5 復(fù)合材料的導(dǎo)電性能
        5.3.6 復(fù)合材料的介電性能
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文



本文編號：3291886