發(fā)布時(shí)間：2023-04-25 20:37

　　石墨烯以其特有的力學(xué)、電學(xué)、化學(xué)特性以及獨(dú)特的結(jié)構(gòu),在未來高科技領(lǐng)域中具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。其中將石墨烯作為填充材料來制備石墨烯/聚合物納米復(fù)合材料,不僅為高綜合性能復(fù)合材料的制備開辟了新的研究思路,還為石墨烯的應(yīng)用開啟了新的篇章,可見利用石墨烯來改性尼龍6(PA6)的力學(xué)性能具有重要的研究意義。然而,石墨烯呈化學(xué)惰性,在PA6基體中存在著易團(tuán)聚、界面結(jié)合不佳等問題,嚴(yán)重影響了復(fù)合材料的相關(guān)性能。基于此,本論文以提高PA6的力學(xué)性能為研究目的,通過對石墨烯進(jìn)行系列改性處理,采用FTIR、XRD、TG、XPS等檢測手段對其進(jìn)行微觀組織和力學(xué)性能表征,考察了不同含量的功能化石墨烯對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。首先,采用自由基加成的方法,利用丁二酸�；^氧化物對氧化石墨烯(GO)進(jìn)行側(cè)壁羧基功能化,得到表面接枝羧基的氧化石墨烯(CFGO),通過光譜對產(chǎn)物進(jìn)行表征并考察了其分散性。結(jié)果表明:羧基自由基以共價(jià)鍵的方式接枝到GO表面,使GO表面羧基含量提高了7.6%以上。通過觀察GO和CFGO在水和甲苯中的分散情況,發(fā)現(xiàn)羧基化的CFGO在極性溶劑(水)中具有更好的分散穩(wěn)定性,但在非極性溶劑(甲苯)中分散...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 石墨烯的概述
        1.2.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 石墨烯的性能
        1.2.3 石墨烯的制備
    1.3 氧化石墨烯概述
        1.3.1 氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)
        1.3.2 氧化石墨烯的性質(zhì)
        1.3.3 氧化石墨烯的制備
    1.4 石墨烯/氧化石墨烯的修飾
        1.4.1 共價(jià)鍵修飾
        1.4.2 非共價(jià)鍵修飾
    1.5 石墨烯/聚合物納米復(fù)合材料
        1.5.1 聚酰胺6
        1.5.2 石墨烯/PA6納米復(fù)合材料的制備
        1.5.3 石墨烯/PA6納米復(fù)合材料的性能研究
    1.6 研究目的及研究內(nèi)容
第二章 試樣制備及性能表征
    2.1 原料及儀器
        2.1.1 原料
        2.1.2 儀器
    2.2 試樣的制備
        2.2.1 氧化石墨烯的羧基化處理
        2.2.2 CFGO接枝PA6聚合物的制備
        2.2.3 PNG/PA6納米復(fù)合材料的制備
    2.3 試樣性能測試及表征
        2.3.1 拉曼光譜
        2.3.2 紅外光譜分析
        2.3.3 熱重分析
        2.3.4 X射線光電子能譜測試
        2.3.5 場發(fā)射掃描電鏡
        2.3.6 差示掃描量熱分析
        2.3.7 粘度測試
        2.3.8 XRD分析
        2.3.9 力學(xué)性能測試
第三章 氧化石墨烯的表面修飾
    3.1 前言
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 GO和CFGO的Raman光譜分析
        3.2.2 CFGO的紅外光譜分析
        3.2.3 CFGO的熱失重分析討論
        3.2.4 CFGO的X射線光電子能譜分析
        3.2.5 CFGO的SEM表征觀察
        3.2.6 CFGO的分散性
    3.3 本章小結(jié)
第四章 氧化石墨烯表面原位接枝尼龍6
    4.1 前言
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 接枝過程中的反應(yīng)
        4.2.2 PNG的紅外光譜圖
        4.2.3 PNG的XRD分析
        4.2.4 NG的DSC分析
        4.2.5 CFGO-PA6的接枝率分析
        4.2.6 粘均分子量
        4.2.7 PNG與NG的形貌圖
    4.3 本章小結(jié)
第五章 石墨烯/尼龍6納米復(fù)合材料的制備
    5.1 前言
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 PNG/PA6納米復(fù)合材料的TG分析
        5.2.2 PNG/PA6納米復(fù)合材料的DSC分析
        5.2.3 力學(xué)性能測試結(jié)果分析
        5.2.4 斷面觀察及氧化石墨烯的增韌增強(qiáng)機(jī)理分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間取得的研究成果
致謝



本文編號：3801020