近年來,提高高分子材料的降解性能,減少對不可再生資源的利用,以及提高其導熱和導電等性能已成為高分子材料研究領域的一個重要課題。本論文以來源于可再生資源的生物基單體和氧化石墨烯為原料,采用原位熔融縮聚、化學還原和擴鏈的方法制備出具有生物降解、導熱和導電性能的聚酯熱塑性彈性體/石墨烯復合材料（BTPE/G）,并對該BTPE/G的結構和性能進行了研究。（1）氧化石墨烯在二元醇中的剝離與還原。本文應用磁力攪拌和超聲的方法制備了氧化石墨烯/1,4-丁二醇分散液,然后采用溶劑熱還原和化學還原的方法將氧化石墨烯還原。數碼照片、TEM和AFM證明氧化石墨烯成功分散在1,4-丁二醇中;FTIR、XRD、TGA和EDS法證明氧化石墨烯能夠還原成石墨烯。（2）軟段和硬段預聚體的制備與性能研究。以氧化石墨烯/1,4-丁二醇分散液、丁二酸為原料,采用原位熔融縮聚和化學還原的方法合成硬段預聚體;以氧化石墨烯/1,4-丁二醇分散液、1,3-丙二醇、富馬酸、丁二酸、癸二酸為原料合成軟段預聚體。本文應用FTIR和1H-NMR法研究了軟段、硬段預聚體的分子結構;并應用DSC和POM對兩種預聚體的熱性能和結晶性能進行表征,... 

【文章來源】：青島科技大學山東省

【文章頁數】：94 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 可生物降解高分子材料
        1.2.1 可生物降解高分子材料的定義
        1.2.2 可生物降解高分子材料的分類
        1.2.3 可生物降解高分子材料的降解機理及評價方法
        1.2.4 高分子材料生物降解的影響因素
        1.2.5 可生物降解高分子材料的應用
    1.3 脂肪族聚酯
        1.3.1 脂肪族聚酯的分類和研究現(xiàn)狀
            1.3.1.1 飽和脂肪族聚酯
            1.3.1.2 不飽和脂肪族聚酯
        1.3.2 脂肪族聚酯的制備方法及反應機理
            1.3.2.1 化學合成法
            1.3.2.2 生物聚合法
    1.4 聚酯熱塑性彈性體
        1.4.1 聚酯熱塑性彈性體的特點
        1.4.2 聚酯熱塑性彈性體的分類
            1.4.2.1 聚醚型熱塑性聚酯彈性體
            1.4.2.2 聚酯型熱塑性聚酯彈性體
        1.4.3 聚酯熱塑性彈性體的發(fā)展及應用
    1.5 石墨烯
        1.5.1 石墨烯的性能
        1.5.2 氧化石墨烯的結構
        1.5.3 氧化石墨烯的還原
            1.5.3.1 化學還原法
            1.5.3.2 熱還原法
    1.6 聚合物/石墨烯復合材料的概述
        1.6.1 聚合物/石墨烯復合材料的制備方法
            1.6.1.1 原位聚合法
            1.6.1.2 溶液共混法
            1.6.1.3 熔融共混法
        1.6.2 聚合物/石墨烯復合材料的性能
            1.6.2.1 機械性能
            1.6.2.2 熱性能
            1.6.2.3 導電性能
            1.6.2.4 導熱性能
            1.6.2.5 其他性能
    1.7 研究目的、意義及創(chuàng)新之處
第二章 氧化石墨烯在二元醇中的剝離與還原
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗原料及試劑
        2.2.2 實驗設備及儀器
        2.2.3 實驗方法
        2.2.4 測試與表征
            2.2.4.1 氧化石墨烯在 1,4-丁二醇中的分散穩(wěn)定性測試
            2.2.4.2 投射電鏡(TEM)測試
            2.2.4.3 原子力顯微鏡(AFM)測試
            2.2.4.4 傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)測試
            2.2.4.5 X-射線衍射(XRD)測試
            2.2.4.6 熱失重分析(TGA)測試
            2.2.4.7 元素分析(EDS)測試
    2.3 結果與討論
        2.3.1 氧化石墨烯在/1,4-丁二醇中的分散穩(wěn)定性
        2.3.2 氧化石墨烯在 1,4-丁二醇中的剝離程度
            2.3.2.1 氧化石墨烯/1,4-丁二醇分散液的TEM照片
            2.3.2.2 氧化石墨烯/1,4-丁二醇分散液的AFM照片
        2.3.3 氧化石墨烯的還原
            2.3.3.1 氧化石墨烯/1,4-丁二醇分散液還原前后的對比
            2.3.3.2 氧化石墨烯還原前后的紅外譜圖分析
            2.3.3.3 氧化石墨烯還原前后的XRD對比
            2.3.3.4 氧化石墨烯還原前后的熱失重對比
            2.3.3.5 氧化石墨烯還原前后的EDS對比
    2.4 本章小結
第三章 軟段和硬段預聚體的合成及表征
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗原料及試劑
        3.2.2 實驗儀器及設備
        3.2.3 制備方法
            3.2.3.1 硬段預聚體(GA)的制備方法
            3.2.3.2 軟段預聚體(GB)的制備方法
        3.2.4 測試與表征
            3.2.4.1 預聚體的酸值測定
            3.2.4.2 預聚體的羥值測定
            3.2.4.3 預聚體的相對粘度測定
            3.2.4.4 傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)測試
            3.2.4.5 核磁共振氫譜(~1H-NMR)測試
            3.2.4.6 差示掃描量熱(DSC)測試
            3.2.4.7 預聚體的結晶性能測試
    3.3 結果與討論
        3.3.1 預聚體的合成工藝控制
            3.3.1.1 氧化石墨烯還原劑種類對預聚體性能的影響
            3.3.1.2 氧化石墨烯含量對預聚體性能的影響
        3.3.2 預聚體的結構表征
            3.3.2.1 硬段預聚體的紅外譜圖分析
            3.3.2.2 硬段預聚體的核磁氫譜圖分析
            3.3.2.3 軟段預聚體的紅外譜圖分析
            3.3.2.4 軟段預聚體的核磁氫譜圖分析
        3.3.3 預聚體的熱性能表征
            3.3.3.1 硬段預聚體的熱性能
            3.3.3.2 軟段預聚體的熱性能
        3.3.4 預聚體的結晶性能表征
            3.3.4.1 硬段預聚體的結晶性能
            3.3.4.2 軟段預聚體的結晶性能
    3.4 本章小結
第四章 可生物降解聚酯彈性體/石墨烯復合材料的制備及性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗原料及試劑
        4.2.2 實驗儀器及設備
        4.2.3 BTPE/G制備方法
            4.2.3.1 MDI用量的確定
            4.2.3.2 BTPE/G實驗方法
        4.2.4 測試與表征
            4.2.4.1 BTPE/G的相對粘度測定
            4.2.4.2 傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)測試
            4.2.4.3 核磁共振氫譜(~1H-NMR)測試
            4.2.4.4 X-射線衍射(XRD)測試
            4.2.4.5 掃描電子顯微鏡(SEM)測試
            4.2.4.6 投射電子顯微鏡(TEM)測試
            4.2.4.7 差示掃描量熱(DSC)測試
            4.2.4.8 熱失重分析(TGA)測試
            4.2.4.9 導熱性能測試
            4.2.4.10 導電性能測試
            4.2.4.11 降解性能測試
            4.2.4.12 原子力顯微鏡(AFM)測試
    4.3 結果與討論
        4.3.1 BTPE/G的結構表征
            4.3.1.1 BTPE/G的紅外譜圖分析
            4.3.1.2 BTPE/G的核磁氫譜圖分析
        4.3.2 石墨烯在BTPE/G中分散性能研究
            4.3.2.1 BTPE/G的XRD譜圖分析
            4.3.2.2 BTPE/G的SEM照片分析
            4.3.2.3 BTPE/G的TEM照片分析
        4.3.3 BTPE/G的熱性能及其影響因素
            4.3.3.1 石墨烯含量對BTPE/G熱性能的影響
            4.3.3.2 軟段含量對BTPE/G熱性能的影響
            4.3.3.3 軟硬段中石墨烯含量對BTPE/G熱性能的影響
        4.3.4 BTPE/G的熱穩(wěn)定性分析
        4.3.5 BTPE/G的導熱性能及其影響因素
            4.3.5.1 石墨烯含量對BTPE/G導熱性能的影響
            4.3.5.2 軟段含量對BTPE/G導熱性能的影響
            4.3.5.3 軟硬段中石墨烯含量對BTPE/G導熱性能的影響
        4.3.6 BTPE/G的導電性能及其影響因素
            4.3.6.1 石墨烯含量對BTPE/G導電性能的影響
            4.3.6.2 軟段含量對BTPE/G導電性能的影響
            4.3.6.3 軟硬段中石墨烯含量對BTPE/G導電性能的影響
        4.3.7 BTPE/G的降解性能分析
            4.3.7.1 BTPE/G在脂肪酶條件下的降解
            4.3.7.2 BTPE/G在緩沖液中的降解
            4.3.7.3 不同降解介質對BTPE/G的影響
        4.3.8 BTPE/G的微相分離程度
    4.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]丙交酯開環(huán)聚合制備聚乳酸的工藝研究[D]. 張淑貞.天津大學 2007



本文編號：3315675