編號：CPJS06144
篇名：低缺陷石墨烯/UHMWPE 納米復合材料的制備、結構與導電性能研究
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 隔離網絡結構 導電性能
機構： 浙江工業(yè)大學材料科學與工程學院
摘要： 設法以簡單的工藝實現(xiàn)低缺陷石墨烯的高效、規(guī)模化制備，對于促進其在聚合物改性領域中的成功應用具有重要意義。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，經溶劑揮發(fā)和熱壓成型制得石墨烯/UHMWPE復合材料。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（WAXRD）和掃描電子顯微鏡（SEM）等手段對所得石墨烯及其復合材料的結構進行了深入表征，并對所得復合材料的導電性能進行了評價和比較。結果表明：所得石墨烯結構缺陷較少，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；通過所述復合工藝可制得具有隔離網絡結構的石墨烯/UHMWPE復合材料，借助該結構，只需少量石墨烯即可有效提高UHMWPE的導電性能，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合材料具有更低的石墨烯導電愈滲閾值及更優(yōu)的導電性能。相關研究結果可為低缺陷石墨烯的高效制備及應用提供重要的實驗基礎。
