石墨烯（GE）獨(dú)特的單原子層結(jié)構(gòu)決定了它獨(dú)特的性質(zhì),如極高的強(qiáng)度,極高的導(dǎo)熱導(dǎo)電性能,極大的比表面積,高阻隔性等。這樣一種材料將給很多產(chǎn)業(yè)和技術(shù)帶來變革。實(shí)驗(yàn)圍繞著石墨烯的制備、改性以及其在復(fù)合材料中的應(yīng)用展開。第一部分研究了石墨烯和新型改性石墨烯的制備:在單寧（TA）輔助液相剝離的石墨烯表面接枝長烷基鏈,并且比較了改性前后石墨烯對天然橡膠復(fù)合材料性能的影響。實(shí)驗(yàn)首先采用TA作為石墨烯液相剝離的分散助劑,制備了穩(wěn)定性好、品質(zhì)高的石墨烯（TGE）。隨后利用曼尼希反應(yīng)成功地在單寧的活性位點(diǎn)接枝十八烷胺,得到NTGE。結(jié)果表明,NTGE比TGE有更好的補(bǔ)強(qiáng)效果,加入1份NTGE,拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度最優(yōu),分別比純NR提高33%和20%,比TGE橡膠復(fù)合材料提高9%和4%。加入1.5份NTGE的天然橡膠復(fù)合材料耐磨性比純NR提高27%。第二部分研究了一種新型石墨烯基聚磷酸銨（APP）協(xié)效阻燃劑:制備石墨烯基TA-Fe（Ⅲ）絡(luò)合物膠囊化聚磷酸銨協(xié)效阻燃劑,并研究了新型阻燃劑對天然橡膠力學(xué)和阻燃性能的影響。實(shí)驗(yàn)基于單寧（TA）與石墨烯、APP表面的物理吸附作用以及TA與Fe（Ⅲ）的螯合作用,得到TA... 

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究的背景和應(yīng)用
    1.2 石墨烯概述
    1.3 石墨烯的制備
        1.3.1 微機(jī)械剝離法制備石墨烯
        1.3.2 氧化還原法制備石墨烯
        1.3.3 化學(xué)氣相沉積法
        1.3.4 碳化硅表面外延生長法
        1.3.5 液相剝離法
        1.3.6 其他方法
    1.4 石墨烯的改性方法
    1.5 石墨烯的阻燃性
    1.6 單寧
        1.6.1 單寧的概述
        1.6.2 單寧的結(jié)構(gòu)
        1.6.3 單寧的反應(yīng)性
        1.6.4 單寧與石墨烯
    1.7 聚磷酸銨(APP)
        1.7.1 聚磷酸銨(APP)的概述
        1.7.2 APP的改性
    1.8 9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物(DOPO)
        1.8.1 DOPO的概述
        1.8.2 DOPO的反應(yīng)性
    1.9 石墨烯復(fù)合材料的應(yīng)用研究
        1.9.1 石墨烯在復(fù)合材料中的應(yīng)用
        1.9.2 石墨烯/橡膠納米復(fù)合材料的制備方法
    1.10 復(fù)合材料的阻燃
    1.11 研究的目的與內(nèi)容
第二章 單寧輔助剝離石墨烯的功能化改性及其在天然橡膠中的應(yīng)用研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原材料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
            2.2.2.1 液相剝離石墨烯TGE的制備
            2.2.2.2 改性石墨烯NTGE的制備
            2.2.2.3 TGE/NR和 NTGE/NR復(fù)合材料的制備
        2.2.3 測試儀器與表征
            2.2.3.1 傅里葉變換紅外光譜(FTIR)
            2.2.3.2 紫外光譜(UV-vis)
            2.2.3.3 熱重分析(TGA)
            2.2.3.4 掃描電子顯微鏡(SEM)
            2.2.3.5 X-射線衍射(XRD)
            2.2.3.6 原子力顯微鏡(AFM)
            2.2.3.7 投射電子顯微鏡(TEM)
            2.2.3.8 動態(tài)力學(xué)性能測試(DMA)
            2.2.3.9 力學(xué)性能測試
            2.2.3.10 阿克隆磨耗測試
            2.2.3.11 其他實(shí)驗(yàn)儀器
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 TGE通過曼尼希反應(yīng)得到NTGE的機(jī)理分析以及微觀表征
        2.3.2 TGE/NR 與 NTGE/NR 的綜合性能研究
        2.3.3 TGE/NR與 NTGE/NR的力學(xué)性能研究
    2.4 本章小結(jié)
第三章 石墨烯基膠囊化聚磷酸銨協(xié)效阻燃劑在天然橡膠中的應(yīng)用研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        3.2.2 MAPP的制備
        3.2.3 MGAPP和 MHGAPP的制備
        3.2.4 MGAPP橡膠復(fù)合材料的制備
        3.2.5 測試儀器與表征
            3.2.5.1 傅里葉變換紅外光譜(FTIR)
            3.2.5.2 紫外光譜(UV-vis)
            3.2.5.3 熱重分析(TGA)
            3.2.5.4 掃描電子顯微鏡(SEM)及EDS能譜
            3.2.5.5 投射電子顯微鏡(TEM)
            3.2.5.6 動態(tài)力學(xué)性能測試(DMA)
            3.2.5.7 力學(xué)性能測試
            3.2.5.8 其他實(shí)驗(yàn)儀器
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 螯合反應(yīng)機(jī)理以及膠囊化APP的微觀表征
        3.3.2 MGAPP/NR復(fù)合材料阻燃及力學(xué)性能研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 DOPO功能化氧化石墨烯涂層對EPS阻燃性的影響
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        4.2.2 EPS泡沫板的制備
        4.2.3 阻燃劑DGO的制備
        4.2.4 DGO/NER復(fù)合阻燃涂層的制備
        4.2.5 阻燃的 DOPO/EPS and DGO/EPS 泡沫板的制備
        4.2.6 測試與表征
            4.2.6.1 傅里葉變換紅外光譜(FTIR)
            4.2.6.2 紫外光譜(UV-vis)
            4.2.6.3 熱重分析(TGA)
            4.2.6.4 掃描電子顯微鏡(SEM)
            4.2.6.5 X-射線衍射(XRD)
            4.2.6.6 拉曼光譜
            4.2.6.7 投射電子顯微鏡(TEM)
            4.2.6.8 氧指數(shù)測試
            4.2.6.10 錐形量熱儀測試
            4.2.6.11 其他實(shí)驗(yàn)儀器
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 KDOPO與 DGO的合成路線及微觀表征
        4.3.2 DOPO 改性氧化石墨烯涂層對 EPS 阻燃性的影響
        4.3.3 新型阻燃劑阻燃機(jī)理的分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士研究生期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄



本文編號：3650596