用油胺與十八胺對GO進行改性,然后將其與丁苯橡膠(SBR)溶液混合均勻,然后共凝聚制得改性GO-SBR復合材料。無論在玻璃態(tài)和橡膠態(tài),改性的GO-SBR與純GO-SBR相比儲能模量均大幅提高;25°C時,7wt.%油胺改性GO和7wt.%十八胺改性GO分別使橡膠儲能模量提高了67%和39%。這其中主要的原因是胺基改性的GO相比于純GO在SBR中分散性更好,且與橡膠界面作用更強。兩種胺之間的性能區(qū)別主要是油胺含有雙鍵,在硫化過程中可以與橡膠交聯(lián),從而進一步提高橡膠性能43。同樣的現(xiàn)象在丁二烯-苯乙烯-乙烯基吡啶橡膠(VPR)中也被觀察到。在VPR中添加3.6vol.%的胺基改性GO,可以使復合材料的玻璃態(tài)模量提高21倍,橡膠態(tài)模量提高7.5倍,拉伸強度提高3.5倍利用氧化石墨制備的石墨烯導熱膜,導熱系數(shù)高。山東導熱石墨烯復合材料圖片
氧化石墨烯(GO)是化學氧化法制備石墨烯的一種中間產物,具有SP2(C=O、C=C等)和SP3(C-C、C-O-C、C-OH等)雜化結構,表面帶有大量的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團,這些含氧官能團豐富了其表面活性,賦予了GO更多有趣的理化和生物學特性。GO具有以下特性:(1)良好的親水性,由于GO表面帶有大量的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團,使片層間存在靜電斥力,因此可以很好的分散在水中;(2)具有較大的比表面積(2630m2/g),賦予GO超高的載藥能力;(3)獨特的兩親性,由于同時含有疏水性的平面與親水性的邊緣,使其具有特殊的表面性質,疏水***物和染料可通過π-π堆積或疏水作用等對GO進行非共價修飾而負載,而含氧官能團等親水性邊緣可為功能化修飾提供活性位點;(4)固有的光學性質及光熱轉換能力,使GO不僅能實現(xiàn)***細胞的生物成像,還能在***水平上實現(xiàn)光熱***;(5)優(yōu)異的機械性能,可以改善生物支架材料的空隙結構和機械性能,包括抗壓強度和抗曲強度,而且可以加強支架的生物活性?;谶@些特性,GO已被廣泛應用于生物醫(yī)學和復合材料等研究領域,尤其在藥物載體、生物成像、**的光熱***及組織再造工程等方面表現(xiàn)出了巨大的應用潛力。全國制造石墨烯復合材料生產常州第六元素氧化石墨(烯)產能達到1400噸/年,石墨烯粉產能達到100噸/年。
利用原位聚合法制備了氧化石墨烯/聚乙烯導電復合材料,結果發(fā)現(xiàn)當石墨烯含量為2wt.%時,復合材料的導電率達到比較高2.9x10-2s/cm,作者認為氧化石墨烯在基體中分散性較好且形成了有效的導電網絡。用格氏試劑將GO表面的羥基、環(huán)氧基和羧基格氏化,然后與TiCl4反應可制備Ziegler-Natta催化劑。利用改性過的催化劑,原位催化丙烯在GO表面聚合可生成聚丙烯-g-GO(PP-g-GO)復合材料11。該復合材料在PP樹脂中可均勻分散,減少了GO在PP中的團聚。PP-g-GO在高溫(190°C)加工過程中,GO被初步還原,從而提高了復合材料的導電性。通過這種原位聚合的方式,1.52wt.%的GO添加量即可使復合材料達到導靜電的水平(10-6S/m)。
單純的導電聚合物在充放電循環(huán)的過程中通常穩(wěn)定性較差,使得其在電容器電極等方面的應用受到了限制,開發(fā)具有優(yōu)異導電性能的復合材料勢在必行。石墨烯和導電聚合物共軛結構的相互作用可以增強基體導電性,同時又可以實現(xiàn)結構的增強。因此,導電聚合物與氧化石墨烯的復合成為一個研究熱點49。雖然GO本身并不導電,但是在高分子加工過程中GO可以部分還原,而導電填料與基體間的強界面作用以及導電填料在基體中良好的分散性能更有利于聚合物基體導電性能的提高53。表2列出了一些GO在一些類型的高分子基體中電學性能提升效果。氧化石墨含有豐富的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團,更高的氧化程度,更好的剝離度。
隨著人類對能源與日俱增的需求,尋找清潔能源是當代科學的研究發(fā)展方向。石墨烯作為一種二維碳材料,憑借其獨特的物理化學性質,在新能源研究及實際生產中得到了廣泛的關注,為能源領域的不斷發(fā)展提供了無限潛力。氧化石墨烯是石墨烯的一種衍生物,其中大量的含氧官能團使其成為石墨烯功能化應用的重要物質,氧化石墨烯及其復合物在鋰離子電池、超級電容器、燃料電池、太陽能電池等領域有了越來越多的發(fā)展和應用,促進了新能源領域的快速進步,對提高能源的利用效率、節(jié)能減排及環(huán)境保護意義重大。石墨烯復合材料可用于注射和擠出成型制件,作為粒子材料應用于礦用管、給水管及汽車電器配件等領域。上海導熱石墨烯復合材料商家
可用于注射和擠出成型制件,尤其適用于煤炭、礦井以及石油天然氣運輸?shù)阮I域的管材制件。山東導熱石墨烯復合材料圖片
石墨烯表面呈惰性,不含任何活性基團,所以與聚合物基體之間的作用力非常小,同時對加工處理也造成了一定的困難。而氧化石墨烯表面由于大量的親水基團,因此與大多數(shù)非水溶性的聚合物也會發(fā)生不相容的情況。因此,對石墨烯以及氧化石墨烯進行表面改性是制備聚合物/石墨烯復合材料過程中經常會采用的一個步驟。由于氧化石墨烯表面含有豐富的羧基、羥基以及環(huán)氧等基團,可以通過多種化學反應以這些活性基團為反應點對石墨烯進行改性,因此利用氧化石墨烯為前驅體制備共價改性石墨烯是目前**常用的一種方法。山東導熱石墨烯復合材料圖片