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氧化石墨烯纳米带与氧化石墨烯增强热塑性聚氨酯薄膜的制备及性能

郑玉婴

高分子材料科学与工程

利用纵向裂解多壁碳纳米管制备了氧化石墨烯纳米带,并采用溶液成型的方法制得氧化石墨烯纳米带-氧化石墨烯(GONRs-GO)/热塑性聚氨酯(TPU)复合材料薄膜.场发射扫描电镜和X射线衍射分析结果显示,GONRs与GO间相互剥离并均匀地分散在TPU基体中;氧气透过率(OTR)和力学性能测试表明,GONRs和GO具有协同增强TPU复合材料薄膜的阻隔和力学性能的作用.当GONRs和GO在TPU中添加量均为1.5％(质量分数)时,GONRs-GO/TPU复合材料薄膜的阻隔和力学性能达到最佳.相比于纯TPU薄膜,该GONRs-GO/TPU复合材料薄膜的OTR降低了83.94％,拉伸断裂强度、屈服强度、扯断伸长率则分别提高了59.28％,59.54％和15.0％.

关键词: 氧化石墨烯纳米带 , 氧化石墨烯 , 热塑性聚氨酯 , 复合材料 , 氧气透过率 , 阻隔性 , 力学性能

氧化石墨烯纳米带/TP U复合材料薄膜制备及性能表征?

樊志敏 , 郑玉婴 , 曹宁宁 , 张延兵

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.03.023

采用氧化法将碳纳米管纵向切割成氧化石墨烯纳米带，利用溶液成形在涂膜机上制备氧化石墨烯纳米带/TPU 复合材料薄膜。 FT-IR、拉曼光谱、XRD、FE-SEM、TEM等测试表明，碳纳米管成功地被纵向切割成带状结构的氧化石墨烯纳米带。力学测试表明，当氧化石墨烯纳米带用量为2％(质量分数)时，复合材料薄膜弹性模量与拉伸强度相比 TPU 薄膜提高了160％与123％。氧气透过率测试表明当氧化石墨烯纳米带用量为2％(质量分数)时，复合材料薄膜氧气透过率降低77％，阻隔性能明显提高。

关键词: 氧化石墨烯纳米带 , TPU 复合材料薄膜 , 氧气透过率 , 阻隔性

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