氧化石墨烯的制备及其对水泥基材料和丙烯酸树脂涂饰剂的增强增韧作用

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1、渍压料技大学论文题目：氧化石墨烯的制备及其对水泥基材料和丙烯酸树脂涂饰剂的增强增韧作用学科门类：工学一级学科：环境科学与工程培养单位：资源与环境学院硕士生：马宇娟导师：吕生华教授2014年6月。’广，JPREI，ARATIoNOFGRAPHENEOXIDEANDITSToUGHENINGEFFECToNCEMENT-BASEDMATERIALSANDACRYLICRESINFINISHINGAGENTAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulf

2、illmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEnaineerinaScienceByYujuanMaSupervisor：Prof．ShenghuaLvJune2014氧化石墨烯的制备及其对水泥基材料和丙烯酸树脂涂饰剂的增强增韧作用摘要针对水泥基材料及丙烯酸树脂涂饰剂在强度和韧性方面存在的问题，本文通过掺入氧化石墨烯(GO)对其增强增韧。首先采用改进Hummers法和超声波分散制备了纳米氧化石墨烯分散液(NGO)，用傅立叶红外光谱(FTIR)、X．射线衍射(XRD)对其进行了结构表征。所得氧

3、化石墨烯氧化程度较高、片层厚度达到纳米级且分散良好。将纳米GO加入到含有聚羧酸系减水剂(PC)的水泥浆体中，研究了GO掺量及水化时间对水泥水化产物形状、水泥净浆流动度、粘度、凝结时间、石泥石孔结构对胶砂力学性能的影响，结果表明GO能够促使水泥水化反应形成规整的花状晶体，使得净浆流动度和凝结时间稍有降低，所得水泥石中的大孔隙率减少，结构致密，使得水泥基复合材料的拉伸强度和耐折强度显著的提高。．通过实验总结氧化石墨烯调控水泥水化产物微观结构的机理。石墨烯片层对水泥水化晶体产物的形成有模板效应，能够促使水泥石形成微小、形状统一的晶体结构，研究纳

4、米氧化石墨烯增强增韧混凝土对于构建高性能、长寿命混凝土具有重要的意义。研究结果说明了GO对水泥水化晶体的形状起到模板作用和自组装效应，同时提出了GO调控水泥基复合材料微观结构的作用机理。在研究成果的基础上，研究了GO纳米片层对聚丙烯酸酯乳液膜性能的影响。以丙烯酸丁酯为软单体、甲基丙烯酸甲酯为硬单体，采用乳液聚合法合成聚丙烯酸酯乳液，再与GO进行复合，以期达到增强增韧的效果。研究并探索了软硬单体的比例以及氧化石墨烯的用量对乳液及乳胶膜性能的影响。结果表明：在软硬单体分别为409、249且氧化石墨烯用量为O．039时，改性聚丙烯酸酯乳液稳定，

5、成膜手感舒适、光泽好，回弹性好。‘关键词：水泥基复合材料，皮革涂饰剂，氧化石墨烯，晶体，微观结构PREPARATIoNoFGRAPHENEoXIDEANDITSToUGHENINGEFFECToNCEMENT．BASEDMATElUALSANDACYLICRESINFINISHINGAGENTABSTRACTFortheexistingproblemsofstrengthandtoughnessofcemem．basedmaterialsandacylicresinfmishingagent，thegrapheneoxide(GO)was

6、incorporatedtoimprovethestrengthandtoughnessinthispaper．Nano-grapheneoxide(NGO)dispersionaqueoussolutionwerepreparedbymodifiedHummersmethodandultrasonicdispersion．ThestructureofNGOwascharacterizedbyFTIRandXRD．Theobtainedgrapheneoxidewasathighdegreeofoxidationandthenanomet

7、erslicewaswelldispersed．TheNGOwasdopedwithcementpastetogetherwithpolycarboxylatesuperplasticizer(PC)andtheeffectofoxygencontentofGOandcementhydrationtimeonshapeofcementhydrationproducts，thefluidityandviscosityofcemempaste，settingtime，porestructureandthecorrespondingmechan

8、icalpropertiesofcementcompositeswereinvestigated．TheresultsindicatedthatGOcanregulateformationof