編號(hào)：NMJS07399
篇名：熔融法制備金屬離子配位的氧化石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合材料及其性能研究
作者：林晨 謝續(xù)明
關(guān)鍵詞： 氧化石墨烯 金屬離子配位 聚甲基丙烯酸甲酯 納米復(fù)合材料 拉伸性能
機(jī)構(gòu)： 清華大學(xué)化工系先進(jìn)材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
摘要： 通過(guò)金屬離子(二價(jià)銅離子、三價(jià)鐵離子)配位的方法,增強(qiáng)了氧化石墨烯(GO)與聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)之間基體-填料的相互作用,實(shí)現(xiàn)了GO/聚合物復(fù)合材料的抗拉伸性能和熱穩(wěn)定性的大幅提升.采用紅外光譜對(duì)聚合物基體加入GO和金屬離子前后的特征峰變化進(jìn)行研究,觀察配位鍵是否成功作用于基體與填料之間.使用拉曼光譜分析了GO的表面結(jié)構(gòu),結(jié)果表明金屬離子的加入對(duì)GO表面缺陷情況的影響很小.采用直接熔融法和母料法2種方法制備了復(fù)合材料,并對(duì)其進(jìn)行性能測(cè)試,發(fā)現(xiàn)母料法制備的樣品的力學(xué)性能更好.用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察材料的斷面,結(jié)果表明,使用母料法制備的樣品,其內(nèi)部納米材料的分散均勻性優(yōu)于直接熔融法的樣品.母料法制備的GO/PMMA復(fù)合材料擁有優(yōu)異的力學(xué)和熱學(xué)性能,而在引入了金屬離子進(jìn)行配位之后,其楊氏模量進(jìn)一步提升29.6%,抗拉強(qiáng)度提升31.8%,最大熱失重溫度提升26°C,表明配位鍵提供的微觀強(qiáng)相互作用增強(qiáng)了材料的宏觀性能.
