收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

石墨烯/聚酰亚胺纳米复合材料的制备与性能研究

王亚平  
【摘要】:聚酰亚胺(PI)是指主链上含有酰亚胺环的一类聚合物,自上世纪60年代投入应用以来,以其优异的热性能,介电性能和机械性能等使其成为电子,化工和航天等工业领域的首选高分子材料。随着高新科技的发展,普通聚酰亚胺材料已经不能满足高新科技产品的制造对材料性能的要求,因此聚酰亚胺改性就成为现在研究的热点。石墨烯具有优良的物理和化学特性,作为复合材料的增强材料,已成为复合材料领域的一个研究重点。 本课题首先采用改性Hummers法制备了氧化石墨,并通过超声剥离法得到了层状分离的氧化石墨烯(GO)。通过多种表征手段,如FTIR、XRD、Raman、FAM、UV-vis等测试,对制备的氧化石墨烯进行了分析。 采用对苯二胺(PDA)和联苯四甲酸二酐(BPDA)作为单体,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,合成聚酰亚胺的前驱体聚酰胺酸(PAA)溶液,采用原位聚合法和直接共混法制备了GO/PAA复合溶液。对原位聚合法制备的溶液进行了动态流变性能测试,结果表明,随着GO含量的增加,GO/PAA纳米复合溶液的储能模量和损耗模量增加,力学损耗减小,复数粘度增加;随着频率的增加,GO/PAA纳米复合溶液储能模量和损耗模量增加,复数粘度减小,出现明显的切力变稀的现象;此外,随着温度的升高,储能模量和损耗模量下降,力学损耗及复数粘度也下降。 将GO/PAA采用流延成膜的方法,并进行热酰亚胺化,得到石墨烯/聚酰亚胺(G/PI)复合薄膜。采用FTIR、SEM、TGA、DMA、拉伸强力仪对纳米复合材料进行了结构表征和性能分析。研究结果表明,氧化石墨烯的加入改善了聚酰亚胺的热稳定性和热分解特性,起始分解温度由594℃上升到石墨烯含量为4%时的606℃,复合薄膜的热分解活化能较之纯聚酰亚胺薄膜有明显提高,由211KJ/mol增至石墨烯含量为4%时的305KJ/mmol,热稳定得到明显增强。DMA结果表明,石墨烯的加入使得PI薄膜的储能模量和损耗模量均有所提高,玻璃化转变温度由350℃提高到石墨烯含量为2%时的370℃。SEM结果表明,石墨烯在PI基体中分散良好,二者之间形成较强的界面作用力,因此石墨烯的加入使G/PI纳米复合材料的力学性能得到了明显的提高,当石墨烯含量为2%时,原位聚合法制备的纳米复合薄膜的拉伸强度达到最大值413MPa,比纯PI薄膜的强度提高了53%,起到明显的增强作用。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前16条
1 陈坚;徐晖;;石墨烯及其纳米复合材料作为锂离子电池负极的研究进展[J];材料导报;2017年09期
2 周文明;贺蕴秋;;氧化石墨插层纳米复合材料的制备研究进展[J];材料导报;2007年S3期
3 周庆芳;吕生华;崔亚亚;;二氧化钛/氧化石墨烯纳米复合材料光催化还原六价铬[J];陕西科技大学学报(自然科学版);2015年04期
4 嵇天浩;孙妹;韩鹏;;半导体/石墨烯纳米复合材料的制备及其应用进展[J];新型炭材料;2013年06期
5 康乐;张耀君;杨梦阳;张力;张科;;石墨烯纳米复合材料合成及其在光催化氧化降解和还原制备氢能中应用的研究进展[J];材料导报;2016年19期
6 杨红斌;向文丽;徐媛;祝菲霞;孙坤;司民真;;银-石墨烯纳米复合材料的制备与表征[J];材料导报;2014年S2期
7 ;可溶性纳米复合材料[J];技术与市场;2001年04期
8 张迪;;纳米复合材料的性能[J];科技展望;2016年28期
9 曾光;刘许强;;石墨烯/TiO_2纳米复合材料在光催化领域的研究进展[J];材料导报;2015年09期
10 ;印度提出纳米复合材料制造新想法[J];中国粉体工业;2013年05期
11 ;纳米复合材料产业化之路漫长[J];中国粉体工业;2007年06期
12 邵甄胰;蒋小松;张媚鹛;朱德贵;丁义超;王静;;镧对Cu/Ti_3SiC_2/C/MWCNTs/Graphene/La纳米复合材料摩擦学性能的影响(英文)[J];稀有金属材料与工程;2018年08期
13 ;《可生物降解聚合物及其纳米复合材料》简介[J];中国塑料;2017年08期
14 Amin AZIMI;Ali SHOKUHFAR;Omid NEJADSEYFI;Hamid FALLAHDOOST;Saeid SALEHI;;Taguchi统计学分析方法优化Al 7068-TiC纳米复合材料的凝固行为(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2015年08期
15 黄庆红;孙强;;纳米复合材料研究回顾与展望(下)[J];新材料产业;2014年08期
16 曾秀妮;;聚合物/黏土纳米复合材料技术及相关中国专利分析[J];塑料助剂;2013年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 莫尊理;孙银霞;陈红;张平;左丹丹;刘艳芝;李贺军;;聚合物/石墨导电纳米复合材料研究进展[A];甘肃省化学会第二十四届年会论文集[C];2005年
2 程群峰;;仿生构筑石墨烯纳米复合材料[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第三十六分会:纳米材料合成与组装[C];2016年
3 张琪;江雷;程群峰;;氢键/离子键协同强韧石墨烯纳米复合材料[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第三十六分会:纳米材料合成与组装[C];2016年
4 程群峰;;仿生构筑石墨烯纳米复合材料[A];中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题M:高分子共混与复合体系[C];2017年
5 周天楠;陈枫;邓华;张琴;傅强;;氧化石墨烯的还原及壳聚糖纳米复合材料的性能[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
6 陶华超;范丽珍;曲选辉;;石墨烯基纳米复合材料作为锂离子电池负极材料的研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
7 黄赟赟;胡成龙;陈旭东;章明秋;;石墨烯/聚N-异丙烯酰胺纳米复合材料的制备[A];中国化学会第28届学术年会第18分会场摘要集[C];2012年
8 张好斌;杨勇;卢朝晖;王继文;郑文革;严庆;;微孔PMMA/石墨烯导电纳米复合材料的制备及结构[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(上册)[C];2009年
9 汪信;朱俊武;;石墨烯纳米复合材料及其应用[A];中国化学会第28届学术年会第5分会场摘要集[C];2012年
10 张齐贤;胡建国;牛利;;六次甲基四胺保护的石墨烯/金纳米复合材料的合成及应用[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李庆;新型聚酰亚胺及其复合材料的制备与性能研究[D];湖北大学;2018年
2 刘晓英;二氧化钛基纳米复合材料的可控制备及电化学性能研究[D];重庆大学;2018年
3 刘军;低密度聚乙烯/二氧化硅纳米复合材料拉伸及热老化下的特性研究[D];重庆大学;2018年
4 王灿;热老化下低密度聚乙烯纳米复合材料的介电和空间电荷特性研究[D];重庆大学;2018年
5 秦娜;基于静电纺丝技术构筑的一维纳米复合材料及光催化性能研究[D];福州大学;2017年
6 张赛;基于纳米复合材料的三种小分子电化学传感研究[D];西北大学;2018年
7 黄斌艳;磁性纳米复合材料的制备及其对水中污染物的吸附机理研究[D];湖南大学;2018年
8 毛龙;层状粘土改性脂肪族聚酯纳米复合材料的制备、结构和性能研究[D];湖南工业大学;2018年
9 陈高汝;钽铌酸钾/聚偏氟乙烯纳米复合材料微结构设计及介电性能研究[D];哈尔滨理工大学;2018年
10 姚庆峰;水滑石—碳基量子点纳米复合材料的制备及其吸附和催化性能研究[D];北京化工大学;2018年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王亚平;石墨烯/聚酰亚胺纳米复合材料的制备与性能研究[D];东华大学;2013年
2 苏孝鹏;石墨烯基纳米复合材料的制备、胞吞及对细胞功能的影响[D];浙江理工大学;2018年
3 李杰;石墨烯基纳米复合材料的制备及储能性能研究[D];沈阳理工大学;2016年
4 向秀洮;碳纳米复合材料的制备及应用[D];西南大学;2015年
5 马春华;石墨烯基二维纳米复合材料的锂电性能研究[D];东北大学;2011年
6 曹宇;碳纳米复合材料的制备与物性分析[D];浙江师范大学;2012年
7 姜岸;聚甲基丙烯酸甲酯/石墨烯纳米复合材料的纳米压痕研究及介电行为分析[D];北京化工大学;2012年
8 张媛;石墨烯基纳米复合材料的制备及其生物电化学用的研究[D];辽宁大学;2013年
9 朱伟;无机/有机组装纳米平台用于多功能成像和诊疗一体化的研究[D];湖北大学;2018年
10 马洪飞;蒙脱土/橡胶纳米复合材料的制备与性能研究[D];华北电力大学(北京);2018年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 华凌;纳米复合材料提升自充电池性能[N];中国化工报;2014年
2 辛文;纳米复合材料技术将应用于航空领域[N];中国航空报;2018年
3 记者 张斐 通讯员 金伟;惠州将建金属纳米复合材料研究院[N];惠州日报;2018年
4 毕文;纳米复合材料产业化需长期培养[N];中国建材报;2011年
5 钱伯章;纳米复合材料产业化之路漫长[N];中国石化报;2007年
6 李闻芝;纳米复合材料产业化研讨会将开[N];中国化工报;2004年
7 李伟;汽车用上纳米复合材料部件[N];中国化工报;2004年
8 宋玉春;纳米复合材料能否风行?[N];中国石化报;2005年
9 刘霞;高效存储氢的纳米复合材料研制成功[N];科技日报;2011年
10 唐伟家 吴汾 李茂彦;尼龙纳米复合材料的开发和市场[N];中国包装报;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978