編號：CPJS06144
篇名：低缺陷石墨烯/UHMWPE 納米復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)與導(dǎo)電性能研究
作者：王海平 孟竺 鄭愛愛 盧鐵梅 徐喜連 鐘明強 徐立新
關(guān)鍵詞： 超支化聚乙烯 低缺陷石墨烯 超高分子量聚乙烯 隔離網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 導(dǎo)電性能
機構(gòu)： 浙江工業(yè)大學材料科學與工程學院
摘要： 設(shè)法以簡單的工藝實現(xiàn)低缺陷石墨烯的高效、規(guī)�；苽洌瑢τ诖龠M其在聚合物改性領(lǐng)域中的成功應(yīng)用具有重要意義。本文報道了一種低缺陷石墨烯的簡單制備方法及其對超高分子量聚乙烯（UHMWPE）的復(fù)合改性作用。首先，利用超支化聚乙烯（HBPE）在氯仿中借助超聲高效剝開天然石墨制得石墨烯分散液，然后分別與兩種不同粒徑的UHMWPE粉末進行溶液混合，經(jīng)溶劑揮發(fā)和熱壓成型制得石墨烯/UHMWPE復(fù)合材料。利用透射電子顯微鏡（TEM）、原子力顯微鏡（AFM）、X射線光電子能譜（XPS）、拉曼光譜(Raman)、廣角X射線衍射技術(shù)（WAXRD）和掃描電子顯微鏡（SEM）等手段對所得石墨烯及其復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)進行了深入表征，并對所得復(fù)合材料的導(dǎo)電性能進行了評價和比較。結(jié)果表明：所得石墨烯結(jié)構(gòu)缺陷較少，厚度5層以下，表面存在少量非共價吸附的HBPE，比例達0.39g（g石墨烯）-1；通過所述復(fù)合工藝可制得具有隔離網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的石墨烯/UHMWPE復(fù)合材料，借助該結(jié)構(gòu)，只需少量石墨烯即可有效提高UHMWPE的導(dǎo)電性能，其逾滲閾值僅為0.25vol%（粒徑60μmUHMWPE）和0.50vol%（粒徑25μmUHMWPE）；相比小粒徑UHMWPE粉末，由大粒徑粉末所得復(fù)合材料具有更低的石墨烯導(dǎo)電愈滲閾值及更優(yōu)的導(dǎo)電性能。相關(guān)研究結(jié)果可為低缺陷石墨烯的高效制備及應(yīng)用提供重要的實驗基礎(chǔ)。
