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石墨烯高分子復合材料領域研究取得進展1

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来源: 作者: 2019-05-22 17:27:51

石墨烯是一種在熱、電、力學性能等方面具有獨特優勢的新型碳材料,研究石墨烯片層與高分子鏈之間的相互作用不僅具有理論意義,而且為開發功能高分子復合材料提供技術支撐。寧波材料所在實現石墨烯產業化制備的基礎上,進一步開展石墨烯/高分子復合體系相干研究,揭露石墨烯與高分子基體之間的非共價建結合機理,由此提出非化學法改良高分子與石墨烯間界面粘結的新方法。

众所周知,石墨烯由sp2杂化的碳原子紧密排列而成,其中碳-碳键长约为0.142nm,相邻两个六圆环的面心距为0.246nm。石墨烯片层表面与聚己内酯(PCL)片晶间存在晶格匹配关系,可诱导PCL分子链在其表面附生结晶,从而产生“物理铆合”作用,显著提高二者之间的界面粘结性(Ind. Eng. Chem. Res.2013. 52, )。研究人员继而研究了注塑过程中石墨烯对PCL分子取向与结晶的影响,发现在附生结晶和空间限制两重作用下PCL份子链的松弛抑制现象(Compos. Sci. tp://),这为制备高各向异性高分子复合材料提供了基础。研究人员还通过静电吸附制备了UHMWPE/石墨烯抗静电复合材料,由于构成了石墨烯三维络结构,所以具有较低的导电逾渗值(Compos. Sci. Technol.2013. 89, ;中国发明专利申请号:.2)。以上研究得到国家自然科学基金(;;)和宁波市重点科技创新团队(2009B21008)的支持,并作为研究基础申请获批宁波市石墨烯产业化应用开发专项1项(2013B6009)。

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