尿素功能化石墨烯及其对酚醛树脂性能的影响.pdf

《尿素功能化石墨烯及其对酚醛树脂性能的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、Vo1．43．NO．12一一第43卷，第12期工程塑料应用302O15年12月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONDec．2015尿素功能化石墨烯及其对酚醛树脂性能的影响高延杰，李锦文，张清辉，魏海生，李传校，张俊华(中国兵器工业集团第五三研究所，济南250031)摘要：采用尿素对氧化石墨烯(GO)进行化学修饰，一步法合成了可稳定分散在乙醇中的尿素功能化石墨烯(UFG)，同时采用溶液共混法制备了酚醛树脂(PF)／UFG复合材料。X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、x射线光子能谱(XPS)、热重(TG)分析和扫描

2、电子显微镜(SEM)等分析表明，尿素对GO同时起到了接枝改性和还原的作用，所得UFG在PF中可均匀分散，并且可提高PF的残炭率，当UFG质量分数仅为0．1％时900~C残炭率较纯PF可提高4％。在该含量下，PF／UFG／CF复合材料的弯曲弹性模量较未加UFG时可提高13．0％，线烧蚀率和质量烧蚀率没有明显变化。关键词：尿素；石墨烯；功能化；酚醛树脂中图分类号：TQ322．3文献标识码：A文章编号：1001．3539(2015)12．0030．05PreparationofFunctionalizedGraphenewithUreaandItsEffec

3、tsonPropertiesofPhenolicFormaldehydeGaoYanjie，LiJinwen，ZhangQinghui，WeiHaisheng，LiChuanxiao，ZhangJunhua(CNGCInstitute53，Jinan250031，China)Abstract：Anovelchemicalfunctionalgraphene(UFG1wasachievedwithureaasmodifiedagentinonestep，whichcoulddispersehomogeneouslyinethanolsolvent．Mea

4、nwhilethephenolicformaldehyde(PF)／UFGcompositeswerepreparedbysolutionmixingwithdifferentamountofUFG．XRD，FTIR，XPS，TGandSEMcharacterizationsshowthatGOisgrafting—modifiedandreducesimultaneouslybyurea．AfteraddingUFG，itcanbedisperseduniformlyandstablyinPFmatrix，thecharyieldingofPF／UF

5、Gcompositeswithonly0．1％amountUFGat900~Cincreasesby4％comparingwithpurePF．WiththecontenttheflexuralmodulusofPF／UFG／CFcompositeincreasesby13．O％comparingwithPF／CFcomposite．Thereisnoobviouschangesaboutthe1inearablativerateandmassablativerate．Keywords：urea；graphene；functionalization；p

6、henolformaldehyde石墨烯是一种由碳原子六方堆积而成的二高的要求。将功能化石墨烯与PF复合，有望获得维碳材料，厚度仅为0．34nm，是目前世界上最薄的残炭率更高、力学性能更好、耐烧蚀性能更优异的复材料。石墨烯具有突出的力学性能[131(拉伸弹性合材料。笔者采用尿素对GO进行功能化，一步法模量可达1100GPa，断裂强度可达125GPa)，且高制备了可稳定分散在乙醇和耐烧蚀PF中的尿素功温热稳定性极为突出，在聚合物基复合材料领域具能化石墨烯(UFG)，并采用溶液共混法制备了PF／有较大应用前景。石墨烯表面完全隋性使其难以分UFG及其碳纤维(

7、CF)复合材料，分析了尿素对GO散到有机溶剂中，与树脂基体之间浸润性差。但石的功能化效果及其对PF性能的影响。墨烯的前驱体氧化石墨烯(GO表面含有大量含氧1实验部分官能团，利用这些含氧基团的活性对GO进行功能1．1主要原材料化可以得到结构接近完整石墨烯的功能化石墨烯。石墨粉：化学纯，国药集团化学试剂有限公司；功能化石墨烯具有一定的表面活性，可以在有机溶高锰酸钾(KMnO)、浓硫酸(HSO)、浓磷酸剂中达到一定浓度的分散，并与聚合物基体之间发(HPO)：分析纯，天津市大茂化学试剂厂；过氧化氢(H：O：)、尿素(CONH)、氨水(NH。·生相互作用。H，0

8、)：分析纯，莱阳经济技术开发区精细化工厂；酚醛树脂(PF)是最重要的一种烧蚀材料基体，现有耐烧