本文關鍵詞：石墨烯改性聚氨酯復合膜的制備與性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《武漢紡織大學》 2015年

石墨烯改性聚氨酯復合膜的制備與性能研究

汪志  

【摘要】：石墨烯由單層碳原子構成的一種二維片層蜂巢晶格的新型納米碳材料,是世界上已發(fā)現(xiàn)最薄、最硬的納米碳材料。它具備很多其它納米材料無法具備的優(yōu)異性能,如優(yōu)異的電子、機械、熱和光電等屬性。然而,目前石墨烯的批量合成及其在聚合物基體中應用遇到了很多難題,因其片層結構易于聚集在一起發(fā)生大面積團聚,使其在聚合物中很難均勻分散。因此,解決石墨烯在聚合物基體中分散,以及改善其片層與基體界面結合等問題,一直以來都是科學界想解決的問題。本學位論文針對這些難題,采用化學方法大量合成了石墨烯,通過納晶纖維素輔助分散還原的氧化石墨烯,制備出均一、穩(wěn)定的片層結構石墨烯水分散液,然后采用溶液共混的方法,實現(xiàn)了對石墨烯在制備過程中對其團聚的控制,制備出高性能聚氨酯納米復合材料。聚氨酯納米復合材料,將會在醫(yī)藥、電子、壓力傳感器等領域具有潛在的應用價值。本論文研究內容如下:(1)采用改進的Hummers方法,制備氧化石墨烯,通過水合肼還原制備石墨烯。通過電鏡、拉曼光譜、紅外、X射線衍射、元素分析等,表征石墨烯、氧化石墨烯的結構與性質。(2)通過自制的納晶纖維素輔助分散還原的氧化石墨烯,制備出分散均勻且穩(wěn)定的石墨烯/納晶纖維素復合水分散液。然后,采用溶液共混的方法,制備高導電的石墨烯/納晶纖維素/水性聚氨酯復合膜。研究了納晶纖維素輔助分散石墨烯,以及分散好的片層石墨烯在水性聚氨酯中的分散問題。當石墨烯質量百分含量為3.0 wt%時,石墨烯/納晶纖維素/水性聚氨酯復合膜電導率達到最大值4.24×10-3 S cm-1。石墨烯/納晶纖維素/水性聚氨酯的導電復合膜可能會在壓力傳感器、醫(yī)用器材方面具有潛在應用。(3)通過自制的納晶纖維素輔助分散還原的氧化石墨烯,制備出石墨烯/納晶纖維素復合粉末,以N,N-二甲基甲酰胺溶劑,將石墨烯/納晶纖維素復合分散體分散好,然后將均勻分散好的石墨烯與聚氨酯混合。采用濕法成膜方法,制備出石墨烯/納晶纖維素/聚氨酯復合多孔膜。石墨烯/納晶纖維素復合分散體的添加提高了復合多孔膜的通透性能,同時賦予了復合多孔膜一定導電性。然而,復合多孔膜力學性能有所下降。我們將繼續(xù)研究在提高聚氨酯多孔膜通透性,同時不會明顯降低聚氨酯多孔膜力學性能方面開展研究。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：武漢紡織大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TQ316.6;TB383.2
【目錄】：

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本文編號：245683