本文關鍵詞：氧化石墨烯復合材料的制備及其對水泥基材料和聚氨酯涂飾劑的增強增韌作用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水泥基復合材料和聚氨酯的增強增韌一直是近些年研究的熱點問題,在本研究中選用了氧化石墨烯復合材料分別對水泥基復合材料和聚氨酯進行了增強增韌的研究。首先采用改進Hummers法和超聲波分散制備了納米氧化石墨烯分散液,通過改變氧化劑的用量,來制備氧化程度較高的氧化石墨烯。利用溶液共混法制備了萘系減水劑/氧化石墨烯(NS/GO)復合材料。通過用傅立葉紅外光譜(FTIR)、X-射線衍射(XRD)、能譜(EDS)對其進行了表征。EDS結(jié)果表明當石墨用量1 g,濃硫酸30 m L、高錳酸鉀3 g時,氧化石墨烯的含氧量到達45.72%,氧化程度最佳。XRD圖譜中NS/GO曲線中GO的特征峰消失,d值由0.34 nm變?yōu)?.86 nm,說明了GO片層完全剝離。將NS/GO加入到的水泥漿體中,研究了不同摻量的復合材料對水泥水化產(chǎn)物形狀、水泥凈漿流動度、凝結(jié)時間、石泥石孔結(jié)構(gòu)以及力學性能的影響。實驗結(jié)果表明:當NS/GO摻量為4.4%/0.06%(占水泥質(zhì)量分數(shù))時,水泥凈漿的流動度達到240 mm,凝結(jié)時間減短,水泥石的無害孔孔隙率增加到78.8%,抗壓強度達到65.4 MPa,耐折強度達到10.6 MPa,抗壓耐折強度比對照樣品分別提高了29.2%、29.3%。SEM結(jié)果顯示此時的水化晶體產(chǎn)物分布比較規(guī)整有序,并形成了致密的塊狀結(jié)構(gòu),這是形成高力學性能的基礎,與測試結(jié)果一致。通過實驗總結(jié)NS/GO調(diào)控水泥水化產(chǎn)物微觀結(jié)構(gòu)的機理。復合材料能夠促使GO在機體中的均勻分布,GO對水泥水化晶體產(chǎn)物的形成有模板效應,能夠促使水泥石形成微小、形狀統(tǒng)一的晶體結(jié)構(gòu),這些結(jié)果對于構(gòu)建高性能、長壽命混凝土具有重要的意義。利用溶液共混法制備十二烷基硫酸鈉/氧化石墨烯(SDS/GO)復合材料。研究了不同摻量的復合材料對水性聚氨酯性能的影響,并與只添加GO的聚氨酯性能對比。實驗結(jié)果表明:十二烷基硫酸鈉的引入降低了GO片層在共混液中的團聚,使GO分散的更加均勻。SDS/GO和GO的加入都降低了共混膜的斷裂伸長率。但在0.4%摻量之后,添加SDS/GO有效減緩了共混膜斷裂伸長率的下降。添加GO和添加SDS/GO的共混膜吸濕率都是隨著GO的摻量增大而提高。但相同摻量下,添加SDS/GO的共混膜吸濕率提高的更快。在共混乳液進行皮革涂飾應用中,添加SDS/GO涂層耐磨性能提高更加明顯,且兩者都在1%摻量時提高最多。
【關鍵詞】：氧化石墨烯復合材料 水泥基材料 聚氨酯涂飾劑 晶體微觀結(jié)構(gòu)
【學位授予單位】：陜西科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB33;TQ317
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 1 緒論12-22
• 1.1 引言12
• 1.2 氧化石墨烯的介紹12-15
• 1.2.1 氧化石墨烯的結(jié)構(gòu)12-13
• 1.2.2 氧化石墨烯的制備13-14
• 1.2.3 氧化石墨烯的性能與應用14-15
• 1.3 氧化石墨烯復合材料的研究進展15-18
• 1.3.1 氧化石墨烯的功能化15-16
• 1.3.1.1 共價法15-16
• 1.3.1.2 非共價法16
• 1.3.2 氧化石墨烯復合材料的制備16-18
• 1.3.2.1 溶液共混法17
• 1.3.2.2 原位聚合法17-18
• 1.3.2.3 熔融共混法18
• 1.4 高性能混凝土的研究進展18-19
• 1.5 水性聚氨酯涂飾劑的發(fā)展以及前景19-20
• 1.6 課題研究的目的和意義20-21
• 1.7 課題研究的內(nèi)容21
• 1.8 課題研究的創(chuàng)新點21-22
• 2 萘系減水劑/氧化石墨烯復合材料的制備與表征22-28
• 2.1 引言22
• 2.2 實驗部分22-24
• 2.2.1 主要原料與設備22
• 2.2.2 GO的制備22-23
• 2.2.3 NS/GO的制備23-24
• 2.2.4 檢測與表征24
• 2.3 實驗結(jié)果與討論24-27
• 2.3.1 紅外譜圖分析24
• 2.3.2 EDS表征24-25
• 2.3.3 XRD表征25-26
• 2.3.4 去離子水用量分析26-27
• 2.4 小結(jié)27-28
• 3 NS/GO復合材料對水泥基材料性能的影響28-38
• 3.1 前言28
• 3.2 實驗部分28-30
• 3.2.1 主要原料與設備28
• 3.2.2 水泥基復合材料的制備28-29
• 3.2.3 水泥基復合材料的表征29-30
• 3.3 結(jié)果與討論30-36
• 3.3.1 減水劑用量與凈漿流動度之間的關系30-31
• 3.3.2 水泥石的微觀結(jié)構(gòu)31-32
• 3.3.3 水泥石的孔結(jié)構(gòu)32-33
• 3.3.4 水泥石的力學性能測試33-34
• 3.3.5 水化時間對摻有NS/GO的水泥水化產(chǎn)物微觀結(jié)構(gòu)的影響34-35
• 3.3.6 水化機理35-36
• 3.4 小結(jié)36-38
• 4 氧化石墨烯改性聚氨酯皮革涂飾劑的研究38-49
• 4.1 引言38
• 4.2 實驗部分38-41
• 4.2.1 主要原料與設備38-39
• 4.2.2 添加SDS/GO的WPU共混乳液的制備39
• 4.2.3 皮革涂飾應用39
• 4.2.4 共混膜的表征39-41
• 4.2.5 涂飾革樣性能檢測41
• 4.3 結(jié)果與討論41-47
• 4.3.1 水性聚氨酯固含量的測定41
• 4.3.2 共混乳液分層時間41
• 4.3.3 涂膜表面微觀表征41-42
• 4.3.4 共混膜力學性能的測試42-44
• 4.3.5 吸水性能的測定44-45
• 4.3.6 耐磨耗性能測試結(jié)果45
• 4.3.7 耐干濕擦性能檢測結(jié)果45-46
• 4.3.8 耐折牢度性能測試結(jié)果46-47
• 4.4 小結(jié)47-49
• 5 結(jié)論49-50
• 致謝50-51
• 參考文獻51-58
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄58-59

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：氧化石墨烯復合材料的制備及其對水泥基材料和聚氨酯涂飾劑的增強增韌作用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：317793