石墨烯是一種由sp2雜化結(jié)構(gòu)形成的單層蜂窩狀碳原子納米材料,具有良好的電導(dǎo)、機械和熱力學(xué)特性,與其他填充材料相比,在聚合物中添加少量的石墨烯能夠與聚合物之間形成逾滲網(wǎng)絡(luò),顯著增加了聚合物材料的機械力學(xué)和熱力學(xué)性能。為了提高石墨烯在聚氨酯的分散性,本文對石墨烯的表面進行了改性,通過溶液共混的方式制備石墨烯/聚氨酯復(fù)合材料,通過對復(fù)合材料進行分析和表征得到下面結(jié)論:（1）采用優(yōu)化的Hummers法制備氧化石墨烯膠體,通過去離子水稀釋且超聲剝離后制得氧化石墨烯（GO）。通過傅里葉紅外光譜儀（FT-IR）、拉曼光譜儀（Raman）、Zeta電位儀、X射線衍射儀（XRD）、透射電鏡（TEM）等對其結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性和分散性進行了分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)本實驗制備的氧化石墨烯片層較薄且在水中具有良好的穩(wěn)定性和分散性。（2）將三羥甲基丙烷（TMP）與六亞甲基二異氰酸酯三聚體（Tri-HDI）按照摩爾比1:3充分反應(yīng)制備出異氰酸酯基（NCO）封端的多支化結(jié)構(gòu)的異氰酸酯中間體A-NCO-6,再將其與聚乙二醇單甲醚（MPEG）按照摩爾比1:6充分反應(yīng)制得多支化水溶性聚氨酯HBPU。再將HBPU與氧化石墨烯分散液（GO）按... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 石墨烯的綜述
        1.2.1 石墨烯的來源
        1.2.2 石墨烯的結(jié)構(gòu)與性能
    1.3 石墨烯的生產(chǎn)方法
    1.4 石墨烯的功能化修飾
        1.4.1 共價鍵表面修飾
        1.4.2 非共價鍵表面修飾
    1.5 水性聚氨酯概述
        1.5.1 水性聚氨酯的發(fā)展
        1.5.2 水性聚氨酯的類型
        1.5.3 水性聚氨酯的物理化學(xué)
        1.5.4 水性聚氨酯的原料和合成
        1.5.5 水性聚氨酯的應(yīng)用
    1.6 聚氨酯/石墨烯復(fù)合材料的制備
    1.7 本論文的研究背景、方法和意義
        1.7.1 研究背景
        1.7.2 研究方法
第二章 氧化石墨烯的制備與表征
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗原料
        2.2.2 實驗儀與設(shè)備
        2.2.3 氧化石墨烯分散液的制備
        2.2.4 測試與表征
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 GO在水中的分散情況
        2.3.2 氧化石墨烯的FT-IR分析
        2.3.3 氧化石墨烯的XRD分析
        2.3.4 氧化石墨烯的TEM分析
        2.3.5 氧化石墨烯的Raman分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 多支化聚氨酯非共價鍵表面修飾石墨烯的制備與表征
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗原料和儀器
        3.2.2 實驗儀器與設(shè)備
        3.2.3 氧化石墨的制備
        3.2.4 多支化聚氨酯的制備
        3.2.5 多支化聚氨酯非共價鍵表面修飾石墨烯(HBPU-RGO)的制備
    3.3 測試與表征
    3.4 結(jié)果與分析
        3.4.1 HBPU-RGO在水中的分散情況
        3.4.2 HBPU-RGO分散液的納米粒度及Zeta電位
        3.4.3 HBPU-RGO的紅外分析
        3.4.4 HBPU-RGO的 XRD分析
        3.4.5 HBPU-RGO的 XPS分析
        3.4.6 HBPU-RGO的 AFM和高度曲線分析
        3.4.7 HBPU-RGO的 FE-SEM分析
        3.4.8 HBPU-RGO的 Raman分析
        3.4.9 HBPU-RGO的 TG分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 HBPU-RGO與陽離子水性聚氨酯復(fù)合材料的制備與表征
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗原料和儀器
        4.2.2 實驗儀器與設(shè)備
        4.2.3 HBPU-RGO與陽離子水性聚氨酯復(fù)合材料的制備
        4.2.4 測試與表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 HBPU-RGO/CWPU復(fù)合材料的FT-IR分析
        4.3.2 HBPU-RGO/CWPU復(fù)合材料的TG分析
        4.3.3 HBPU-RGO/CWPU 復(fù)合材料的 DSC 分析
        4.3.4 HBPU-RGO/CWPU復(fù)合材料的TEM分析
        4.3.5 HBPU-RGO/CWPU復(fù)合材料的力學(xué)性能分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]陽離子水性聚氨酯功能化石墨烯的制備及對聚氨酯彈性體的復(fù)合改性[J]. 蔣玉湘,趙洪祥,趙天寶,李再峰.  高分子材料科學(xué)與工程. 2019(09)
[2]石墨烯/熱塑性聚氨酯導(dǎo)電復(fù)合材料的制備及壓阻特性研究[J]. 史國玉,周之期,楊杰,孫浩,喬文豪,劉軍.  化工新型材料. 2019(07)
[3]功能性聚氨酯在防腐涂料中研究進展[J]. 李治韜,程原,趙本波,鄧平,劉文俊.  高分子通報. 2019(06)
[4]石墨烯納米復(fù)合材料光驅(qū)動技術(shù)的研究進展[J]. 王飛,賈書海,唐振華,汪永林.  材料工程. 2018(04)
[5]脂肪族水性聚氨酯/氧化石墨烯復(fù)合材料的制備與表征[J]. 伏芋橋,張王超,宋怡豪,支思迪,陳衛(wèi)星.  西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(07)
[6]高性能水性聚氨酯木器涂料的制備及應(yīng)用[J]. 何程林,徐坤,徐玉華,徐玉俊,毛雁.  中國涂料. 2017(05)
[7]勢能模型對石墨烯導(dǎo)熱性質(zhì)分子動力學(xué)模擬的影響[J]. 鄒濟杭,葉振強,曹炳陽.  計算物理. 2017(02)
[8]石墨烯和氧化石墨烯的表面功能化改性[J]. 黃國家,陳志剛,李茂東,楊波,辛明亮,李仕平,尹宗杰.  化學(xué)學(xué)報. 2016(10)
[9]功能化改性還原氧化石墨烯-碳納米管/熱塑性聚氨酯復(fù)合材料膜的制備及性能[J]. 歐忠星,鄭玉嬰,肖東升,曹寧寧.  復(fù)合材料學(xué)報. 2016(03)
[10]石墨烯的性能[J]. 姚春梅,呂啟松,楊光敏.  科技經(jīng)濟導(dǎo)刊. 2016(07)

碩士論文
[1]石墨烯功能化及其水性聚氨酯復(fù)合體系的研究[D]. 劉汗清.合肥工業(yè)大學(xué) 2019



本文編號：3167545