石墨烯纳米复合材料的性能研究.pdf

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1、第43卷第5期塑料工业CHINAPLASTICSINDUSTRY·67·2015年5月聚氯乙烯／石墨烯纳米复合材料的性能研究米赵笛，滕谋勇，李玉超，刘春梅，夏衍(聊城大学材料科学与工程学院，山东聊城252059)摘要：采用乳液共凝聚的方法得到预分散的羧基丁腈橡胶(XNBR)／石墨烯复合材料，再将聚氯乙烯(PVC)与XNBR／石墨烯复合材料通过熔融复合制备PVC／石墨烯纳米复合材料。采用透射电镜表征了石墨烯在XNBR中的分散性，并研究了石墨烯含量对PVC／石墨烯纳米复合材料拉伸强度、硬度、电性能和热稳定性能

2、的影响。结果表明，PVC／石墨烯纳米复合材料的力学性能、热稳定性能和导电性明显提高。石墨烯含量为0．05％时，石墨烯片层在PVC中充分分散，形成导电通路，当含量达到l％时，复合材料的电导率由2．74x10S／cm提高到I．06x10I”S／cm。关键词：石墨烯；羧基丁腈橡胶；聚氯乙烯；分散性；力学性能；电学性能DOI：10．3969／j．issn．1005—5770．2015．05．017中图分类号：TQ325．3文献标识码：A文章编号：1005—5770(2015)05-0067-05StudyonPr

3、opertiesofPoly(vinylchloride)／GrapheneNanocompositeZHAODi，TENGMou—yong，LIYu—chao，LIUChun-mei，XIAYan(CollegeofMaterialsScienceandEngineering，LiaochengUniversity，Liaocheng252059，China)Abstract：Thepre—dispersingcarboxynitrilerubber(XNBR)／graphenecompositewas

4、preparedbylatexheterocoagulation．Thenpoly(vinylchloride)(PVC)／graphenenanocompositewaspreparedbymeltmethodusingXNBtL／graphemecomposite．ThedispersityofgrapheneinXNBRwasinvestigatedbytransmissionelectronmicroscope．Andtheeffectsofgraphenecontentontensilestre

5、ngth，hardness，electricalpropertiesandthermostabilityofthecompositewereanalyzed．Theresultsshowedthatthemechanicalproperties，thermostabilityandconductivityofthenanocompositesincreasedobviously．Itwasf0undthat0．05％graphenecouldbewelldispersedinPVCmatrix．formi

6、ngaconductivepath．Withthegrapheneadditionamountof1％．theelectricalconductivityofcompositeincreasedfrom2．74x10S／cmto1．06x10～S／cm．Keywords：Graphene；CarboxyNitrileRubber；Poly(vinylchloride)；Dispersity；MechanicalProperties；ElectricalProperties石墨烯(Graphene，又称单层

7、石墨或二维石墨)也是产量较大的一种通用塑料产品J，虽用途广泛，是单原子厚度的呈二维蜂窝状排列的碳质新材料，被但在专业领域的应用其性能还显不足，若赋予PVC认为是富勒烯、碳纳米管和石墨的基本结构单元1j。抗静电性，在煤矿、石油、化工、纺织、危险品仓2004年Novoselov等发现，其优异的力学性能、电库、电子及无线通讯、半导体工业等领域，PVC可学性能、质轻、超大比表面积等特性可与碳纳米管媲以替代部分对力学性能及耐热性要求不高的抗静电材美，且成本低廉，原材料易得，比碳纳米管更具竞争料，用作抗静电的板材、管

8、材、传送带、设备罩等，优势J，从而可以广泛应用于各领域，其中不乏石对降低生产成本、提高生产效益具有重要的意墨J烯／聚合物纳米复合材料(GPNC)，将石墨烯与聚义。制备PVC／石墨烯复合材料的主要方法有溶合物复合，可形成网络缔合结构，进而提高聚合物的液复合法、熔融复合法和原位聚合法。Vadukumpully力学性能、热稳定性和导电性能等一，使其在电等¨通过简单的溶液混合，滴落涂布，热处理制备池，超级电容器等领域具有较高的应用价值