欧忠星
,
郑玉婴
,
肖东升
,
曹宁宁
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160309.004
为提高热塑性聚氨酯(TPU)的阻隔及抗静电性能,首先,向功能化改性还原氧化石墨烯(FRGO)中加入原始碳纳米管(CNTs),并通过非共价改性制得在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中均匀分散的杂化粒子FRGO-CNTs;然后,在涂膜机上通过溶液涂覆法制备了FRGO-CNTs/TPU复合材料膜;最后,利用FTIR、XRD、XPS、FE-SEM、TG、氧气透过仪、高阻计及万能试验机对FRGO-CNTs/TPU复合材料膜的结构和性能进行了表征.结果表明:FRGO与CNTs之间通过π-π共轭作用发挥协同效应,并且所制备的FRGO CNTs与TPU基体的相容性较好;当FRGO-CNTs含量(以TPU为基准)为2.0wt％时,复合材料膜的热分解温度提高了49℃,氧气透过率下降了53.7％;大比表面积的FRGO与高长径比的CNTs能在TPU基体中构建导电网络;当FRGO-CNTs含量仅为0.8wt％时,FRGO-CNTs/TPU复合材料膜的体积电阻率就能下降7个数量级.与此同时,随FRGO-CNTs含量的增加,复合材料膜的拉伸强度和断裂伸长率均先上升而后下降.
关键词:
功能石墨烯
,
碳纳米管
,
热塑性聚氨酯
,
热稳定性
,
阻隔性
,
抗静电性
,
力学性能
曹宁宁
,
郑玉婴
,
刘阳龙
,
欧忠星
,
陈宇
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20150921.004
利用溶液涂覆成膜工艺在涂膜机上制得层叠状功能化石墨烯纳米带(SF-GNRs)/热塑性聚氨酯(TPU)复合材料薄膜。采用FTIR、XRD、XPS、TEM和FE-SEM对SF-GNRs的结构进行表征,并结合复合材料薄膜的氧气透过率、体积电阻率测试及表面形貌观察,研究了不同质量分数的 SF-GNRs 对 TPU 复合材料薄膜阻隔和抗静电性能的影响。结果表明：所得高比表面积 SF-GNRs 在 TPU基体中分散良好；当 SF-GNRs 质量分数为1.0%时, SF-GNRs/TPU复合材料薄膜的氧气透过率相比纯TPU薄膜降低了67.76%,阻隔性能得到明显改善；当 SF-GNRs质量分数达到1.0%~1.5%时,SF-GNRs/TPU复合材料薄膜出现了电渗流行为,表现出优良的室温导电性能。
关键词:
层叠状功能化石墨烯纳米带
,
TPU复合材料薄膜
,
氧气透过率
,
阻隔性能
,
抗静电性能
郑辉东
,
欧忠星
,
郑玉婴
,
肖东升
,
曹宁宁
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.11.019
采用双十二烷基二甲基溴化铵（DDAB）插层改性氧化石墨烯（DD‐GO），再用抗坏血酸进行还原制得功能石墨烯（DD‐RGO）。采用溶液成形的方法在涂膜机上制备功能石墨烯（DD‐RGO）／热塑性聚氨酯（TPU）复合材料膜，并利用FTIR、XRD、FE‐SEM、高阻计、氧气透过仪对DD‐RGO／TUP复合材料膜结构和性能进行表征。结果表明：经DDAB改性后的石墨烯能在T PU基体中能以褶皱层状的形式均匀的分散，并提高T PU的热稳定性、阻隔性与抗静电性。当DD‐RGO的添加量为2％时，复合材料膜的阻隔性与导电性相对于纯 T PU分别提高了50％与7个数量级，阻隔性与抗静电性明显提高。
关键词:
热塑性聚氨酯
,
功能石墨烯
,
阻隔性
,
抗静电性
陈宇
,
郑玉婴
,
曹宁宁
,
欧忠星
高分子材料科学与工程
doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.10.022
利用溶液涂覆成膜工艺在涂膜机上制得功能化石墨烯纳米带-纳米碳纤维供塑性聚氨酯(FGNRs-CNFs/TPU)复合材料薄膜.采用红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、透射电镜对所得FGNRs-CNFs的结构与性能进行表征,并结合复合材料薄膜的氧气透过率和体积电阻率测试以及断面形貌观察,研究了不同含量的FGNRs-CNFs对TPU复合材料薄膜阻隔和抗静电性能的影响.结果显示,KH-550成功接枝在GNRs上,并且FGNRs附着在骨架CNFs上形成稳定的FGNRs-CNFs网络结构,这有利于其在TPU中均匀分散;相比于纯TPU薄膜,当FGNRs-CNFs质量分数为1％时,FGNRs-CNFs/TPU复合材料薄膜的氧气透过率降低了68.8％,阻隔性能得到大幅度提升;石墨烯纳米带与纳米碳纤维构建导电网络,当添加量为0.6％时,复合材料薄膜导电性能提升了7个数量级,表现出优良的室温导电性能.
关键词:
功能化石墨烯纳米带
,
纳米碳纤维
,
热塑性聚氨酯
,
阻隔性
,
抗静电性
李溦长
,
郑玉婴
,
张丽红
,
欧忠星
,
周珺
高分子材料科学与工程
doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.05.005
在木质素-苯酚-淀粉树脂(LPSR)中加入硅烷偶联剂KH-570表面改性处理过的纳米SiO2粒子,共同制备KH570-g-SiO2/LPSR树脂复合材料.通过红外光谱仪可确定KH570-g-SiO2/LPSR树脂中含有二氧化硅组分.实验数据表明当纳米SiO2质量分数为6％时,KH570-g-SiO2/LPSR树脂复合材料的各项性能较为优异.其软化点、凝胶时间分别为100.9℃,78 s,在冷态(室温)、热态(260℃)拉伸强度较LPSR树脂分别提高了13.0％,3.7％,冷态、热态弯曲强度分别提高了5.5％,8.1％.由热失重分析发现纳米SiO的加入提高了树脂复合材料的耐热性能及热稳定性.
关键词:
木质素-苯酚-淀粉树脂
,
改性SiO2
,
硅烷偶联剂
,
力学性能
肖东升
,
郑玉婴
,
欧忠星
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2017.02.042
采用改进Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),并采用异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)对GO进行改性,制得功能化氧化石墨烯(IP-GO);再利用水合肼对IP-GO进行还原,制得IP-RGO纳米复合材料.最后通过溶液成型方法制备了IP-RGO/聚乙烯复合材料薄膜.用FT-IR、XRD、XPS、FE-TEM和数字高阻计研究了复合材料薄膜的结构与性能.研究表明,IP-RGO纳米复合材料上保留了异氰酸酯基团,同时GO上的含氧基团大部分被还原,恢复了导电性.IP-RGO以均匀的状态分散在聚乙烯树脂基体中;当IP-RGO添加量为4%时,IP-RGO/聚乙烯复合材料薄膜的体积电阻相比于纯PE体积电阻下降了约7个数量级,抗静电性能得到明显改善.
关键词:
改性石墨烯
,
聚乙烯复合材料薄膜
,
体积电阻
,
抗静电性
