聚合物复合材料研究进展.pdf

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1、第44卷第2期塑料工业2016年2月CHINAPLASTICSINDUSTRY石墨烯／聚合物复合材料研究进展术许明路，何小芳，贺超峰，范利丹，李杰飞(1．河南理工大学材料学院，河南焦作454000；2．河南理工大学土木工程学院，河南焦作454000)摘要：简单概括了石墨烯／聚合物复合材料的制备方法，主要综述了石墨烯对聚合物复合材料机械性能、热学性能、电学性能、摩擦性能和阻燃性能的改性研究，最后对石墨烯改性聚合物复合材料提出了展望。关键词：石墨烯；复合材料；制备方法；改性；进展doi：10．3969／j．issn．1005—5770．2016．02．007中图分类号：

2、TQ314．24文献标识码：A文章编号：1005—5770(2016)02—0027—07ResearchProgressinGraphene／PolymerCompositesXUMing—lu，HEXiao·fang，HEChao—feng，FANLi—dan，LIJie—fei(1．SchoolofMaterialScienceandEngineering，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454000，China；2．SchoolofCivilEngineering，HenanPolytechnicUniversity，Ji

3、aozuo454000，China)Abstract：Thisarticlesummarizedthepreparationmethodsofgrapheme／polymercompositesandreviewedtheresearchprogressinthemechanicalproperties，thermalproperties，electricalproperties，frictionpropertiesandflameretardanceofgraphenemodifiedpolymercomposites．Thisarticlealsodiscuss

4、edtheresearchtrendofgraphitemodifiedpolymercomposites．Keywords：Graphene；Composites；PreparationMethod；Modification；Development石墨烯自2004年被发现以来就成为纳米界耀眼次是由微机械剥离石墨法制得的，Geim等用透明的新星引起了科研工作者的极大关注¨。石墨烯胶带在可用于铅笔芯的石墨上反复进行剥离，最终制(Graphene)是sp杂化碳原子紧密堆积成的单层二维得单层石墨烯。此方法虽然易操作、制品品质高，是蜂窝状晶格结构的碳质材料，是构成其他石墨材

5、料的实验室制备单层石墨烯的主要方法，但可控性差，难基本单元，其形貌是类似于薄纸的片层结构J，单以实现大规模生产。相比于前者，stankovich等首层厚度仅为0．335nm，是目前世界上发现的最薄的创的用化学的方法还原氧化石墨烯来制备相应的石墨二维材料J。石墨烯综合性能优异：理论强度为125烯，即氧化石墨烯还原法，更高产、更具潜力_20J，GPa¨4J，比钢强100倍。弹性模量可达到1．0TPal5J，这为大规模制备石墨烯／聚合物复合材料提供了先决能与碳纳米管相媲美；热导率为5300w／(m·条件。。。但是，石墨烯由于片层问分子问作用力K)J，优于银等金属材料；电子

6、迁移率高达2×10的缘故，易团聚2，难以分散在聚合物基体中，cm／(V·S)J，导电性超过目前任何高温超导材料，这严重影响了对聚合物性能的改善。为了研究高性而且还具有室温量子霍尔效应等性质。因此石墨能、多功能性石墨烯／聚合物复合材料，研究者主要烯常代替其他碳纳米填料(炭黑，碳纳米管，碳纳致力于以下两个方面：实现石墨烯在聚合物基体中的米纤维等)[9-10~作为理想的填料来制备高导电、强韧良好分散和剥离效果，改善石墨烯与聚合物界面之间聚合物基复合材料¨，并在太阳能电池、超级电容的相互作用。迄今，石墨烯被成功添加到多种器、传感器、生物材料、电磁屏蔽等高性能、聚合物中，如：

7、环氧树脂(epoxy)、聚氨酯高功能应用上有着广阔的前景。(PU)、聚偏氯乙烯(PVDF)[31、聚吡咯目前，制备高质量石墨烯的方法主要有微机械剥(Ppy)、聚丙烯腈(PAN)、聚氯乙烯离石墨法l16-17]、氧化石墨烯还原法_1等。石墨烯首(PVC)[32,37]等，成功地改善了聚合物／复合材料的机国家自然科学基金青年基金(51308195)，河南省科技厅国际科技合作计划项目(144300510040)，河南省煤矿安全生产项目(H12—082)作者简介：许明路，男，1989年生，硕士研究生，目前主要从事复合材料研究。xuminglu．1234@163．con塑