聚合物定向石墨烯复合材料研究进展.pdf

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1、140第201464年卷2，第月2期工程塑料应用Vo1．44．N0．2ENGINEERINGPI，ASTICSAPPLICATIONFeb．2016doi：10．3969~．issn．1001-3539．2016．02．028聚合物／定向石墨烯复合材料研究进展吕青，颜红侠，刘超(西北工业大学理学院，西安710129)摘要：综述了近几年国内外关于石墨烯在聚合物基体中定向排列的方法及其研究进展，包括层层自组装、抽滤诱导自组装、挥发诱导自组装和外加场诱导自组装等。介绍了石墨烯的定向排列对聚合物复合材料力学、导电、导热等性能的影响。此外，对聚合物／定向石

2、墨烯复合材料的未来发展方向进行了展望。关键词：石墨烯；聚合物；定向排列；进展中图分类号：TB332文献标识码：A文章编号：1001-3539(2016)02-0140-05ResearchProgressinPolymer／AlignedGrapheneCompositesLyuQing，YanHongxia，LiuChao(SchoolofNaturalandAppliedScience，NorthwesternPolytechniealUniversity，Xi’an710129，China)Abstract：Aseriesofapproac

3、hesandtheirresearchprogressofgraphene’Sdirectionalalignmentsinpolymermatrixswerereviewed，whichincludelayer—by—layerself-assembly，filtration—inducedself-assembly，evaporation—inducedself-assembly，field—inducedself-assembly，etc．．Then，theeffectsofgraphene’Sdirectionalalignmentson

4、thepropertiesofpolymercompositesweredescribed，suchasmechanicalproperties，conductivepropertiesandthermalproperties，etc．．Besides，thefuturedevelopmentdirectionofpolymer／alignedgraphenecompositeswasprospected．Keywords：graphene；polymer；directionalalignment；progress石墨烯是一种由sp杂化的碳原子构

5、成的单原子层二1聚合物复合材料中石墨烯的定向排列方法维蜂窝状晶体。作为一种新型碳材料，石墨烯具有出色的力1．1层层自组装学、电学和热学性能，被视为一种理想的增强体]。目前，将层层自组装作为一种简单环保的薄膜制备技术被大量石墨烯加入聚合物中对其进行改性已成为国内外科技人员应用在有机．无机二维纳米材料的制备中，利用这种方法可研究的一大热点。以实现石墨烯在聚合物薄膜中的定向排列。由于石墨烯在研究发现，石墨烯对聚合物的改性效果与期望目标存溶液中分散性较差且其表面呈惰性不带电荷，通常采用氧化在较大的差距，这与石墨烯在聚合物中的排列形态密切相石墨烯(GO)进

6、行自组装或将石墨烯表面功能化使其带电荷关。目前已有大量关于复合材料中纳米填料排列取向的研后进行自组装。例如，ZhaoXin等【6采用聚乙烯醇分散液究，如纳米氧化锌、碳纳米管、纳米纤维等。同这些和GO分散液循环浸泡基底即得到GO水平排列的聚乙烯纳米材料类似，二维片层结构的石墨烯也存在各向异性，其醇复合薄膜。其原理如下：在自组装过程中，由于GO表面在聚合物中的排列形态会大大影响复合材料的性能J。相的含氧官能团和聚乙烯醇链上的羟基间存在氢键作用，使得比聚合物／非定向石墨烯复合材料，聚合物／定向石墨烯复GO片层被迫调整至与基体平行的形态，并被牢牢地吸引到

7、合材料在力学、电学、热学等方面通常具有更加优异的性能。聚乙烯醇表面，完成GO的定向排列，如图1所示。T．Lee等目前，国内外实现石墨烯在聚合物基体中定向排列的主要方利用带正电的聚苯胺与带负电的GO问的静电吸引作用，实法有层层自组装、抽滤诱导自组装、挥发诱导自组装、外加场现聚苯胺与GO的层层自组装，还原GO后得到储电性能优诱导自组装等，这些方法在制备商l生能石墨烯增强聚合物复异的复合薄膜。合材料方面的巨大潜力，引起越来越多的研究者的重视。笔利用层层自组装制备聚合物／定向石墨烯复合材料，者介绍了石墨烯的定向排列方法及其研究进展，阐述各自优教育部博导基

8、金项目(20136102110049)，2015届西北工业大学缺点，并描述石墨烯的定向排列对聚合物复合材料性能的影本科毕业论文重点扶持项