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1、140第201464年卷2,第月2期工程塑料應(yīng)用Vo1.44.N0.2ENGINEERINGPI,ASTICSAPPLICATIONFeb.2016doi:10.3969~.issn.1001-3539.2016.02.028聚合物/定向石墨烯復(fù)合材料研究進展呂青,顏紅俠,劉超(西北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院,西安710129)摘要:綜述了近幾年國內(nèi)外關(guān)于石墨烯在聚合物基體中定向排列的方法及其研究進展,包括層層自組裝、抽濾誘導(dǎo)自組裝、揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝和外加場誘導(dǎo)自組裝等。介紹了石墨烯的定向排列對聚合物復(fù)合材料力學(xué)、導(dǎo)電、導(dǎo)熱等性能的影響。此外,對聚合物/定向石
2、墨烯復(fù)合材料的未來發(fā)展方向進行了展望。關(guān)鍵詞:石墨烯;聚合物;定向排列;進展中圖分類號:TB332文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1001-3539(2016)02-0140-05ResearchProgressinPolymer/AlignedGrapheneCompositesLyuQing,YanHongxia,LiuChao(SchoolofNaturalandAppliedScience,NorthwesternPolytechniealUniversity,Xi’an710129,China)Abstract:Aseriesofapproac
3、hesandtheirresearchprogressofgraphene’Sdirectionalalignmentsinpolymermatrixswerereviewed,whichincludelayer—by—layerself-assembly,filtration—inducedself-assembly,evaporation—inducedself-assembly,field—inducedself-assembly,etc..Then,theeffectsofgraphene’Sdirectionalalignmentson
4、thepropertiesofpolymercompositesweredescribed,suchasmechanicalproperties,conductivepropertiesandthermalproperties,etc..Besides,thefuturedevelopmentdirectionofpolymer/alignedgraphenecompositeswasprospected.Keywords:graphene;polymer;directionalalignment;progress石墨烯是一種由sp雜化的碳原子構(gòu)
5、成的單原子層二1聚合物復(fù)合材料中石墨烯的定向排列方法維蜂窩狀晶體。作為一種新型碳材料,石墨烯具有出色的力1.1層層自組裝學(xué)、電學(xué)和熱學(xué)性能,被視為一種理想的增強體]。目前,將層層自組裝作為一種簡單環(huán)保的薄膜制備技術(shù)被大量石墨烯加入聚合物中對其進行改性已成為國內(nèi)外科技人員應(yīng)用在有機.無機二維納米材料的制備中,利用這種方法可研究的一大熱點。以實現(xiàn)石墨烯在聚合物薄膜中的定向排列。由于石墨烯在研究發(fā)現(xiàn),石墨烯對聚合物的改性效果與期望目標(biāo)存溶液中分散性較差且其表面呈惰性不帶電荷,通常采用氧化在較大的差距,這與石墨烯在聚合物中的排列形態(tài)密切相石墨烯(GO)進
6、行自組裝或?qū)⑹┍砻婀δ芑蛊鋷щ姾申P(guān)。目前已有大量關(guān)于復(fù)合材料中納米填料排列取向的研后進行自組裝。例如,ZhaoXin等【6采用聚乙烯醇分散液究,如納米氧化鋅、碳納米管、納米纖維等。同這些和GO分散液循環(huán)浸泡基底即得到GO水平排列的聚乙烯納米材料類似,二維片層結(jié)構(gòu)的石墨烯也存在各向異性,其醇復(fù)合薄膜。其原理如下:在自組裝過程中,由于GO表面在聚合物中的排列形態(tài)會大大影響復(fù)合材料的性能J。相的含氧官能團和聚乙烯醇鏈上的羥基間存在氫鍵作用,使得比聚合物/非定向石墨烯復(fù)合材料,聚合物/定向石墨烯復(fù)GO片層被迫調(diào)整至與基體平行的形態(tài),并被牢牢地吸引到
7、合材料在力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)等方面通常具有更加優(yōu)異的性能。聚乙烯醇表面,完成GO的定向排列,如圖1所示。T.Lee等目前,國內(nèi)外實現(xiàn)石墨烯在聚合物基體中定向排列的主要方利用帶正電的聚苯胺與帶負電的GO問的靜電吸引作用,實法有層層自組裝、抽濾誘導(dǎo)自組裝、揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝、外加場現(xiàn)聚苯胺與GO的層層自組裝,還原GO后得到儲電性能優(yōu)誘導(dǎo)自組裝等,這些方法在制備商l生能石墨烯增強聚合物復(fù)異的復(fù)合薄膜。合材料方面的巨大潛力,引起越來越多的研究者的重視。筆利用層層自組裝制備聚合物/定向石墨烯復(fù)合材料,者介紹了石墨烯的定向排列方法及其研究進展,闡述各自優(yōu)教育部博導(dǎo)基
8、金項目(20136102110049),2015屆西北工業(yè)大學(xué)缺點,并描述石墨烯的定向排列對聚合物復(fù)合材料性能的影本科畢業(yè)論文重點扶持項