氧化石墨烯及PBT复合材料的制备与性能

肖文强 严磊 蔺海兰 卞军* 陈代强

(1.西华大学材料科学与工程学院 汽车高性能材料及成形技术四川省高校重点实验室,四川 成都,610039; 2.四川大学高分子科学与工程学院,四川 成都,610065)

氧化石墨烯(GO)具有优异的电、热、磁和力学性能[1-3],将其作为功能性填料,与聚合物基体复合制备高性能聚合物/GO纳米复合材料,是目前国际上聚合物高性能化和功能化改性的研究热点。但GO在基体材料中分散性差,与基体界面结合强度低,限制了其应用。通过共价或非共价功能化改性可以赋予GO独特的表面理化性质,不仅能有效改善GO在不同介质中的分散性,同时能有效促进GO与聚合物基体的界面结合强度。

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)具有优良的力学性能、高结晶速度、良好的耐化学腐蚀性和电绝缘性能而在电子电器、机械设备、汽车部件和精密仪器等工业领域得到了广泛的应用。但是PBT制品的缺口冲击强度低、高温尺寸稳定性差、制品表面电阻率高且易于富集静电等缺点[4-6],限制了PBT在更多领域的应用。将GO与PBT复合制备PBT/GO复合材料是改善PBT性能的有效途径。

下面采用KH550型硅烷偶联剂和聚乙烯醇吡咯烷酮(PVP)对GO进行功能化改性处理,制备了PBT/GO复合材料,并对填料和复合材料的结构与性能进行了测试和表征。

1 试验部分

1.1 原料与试剂

PBT,FG6130,美国杜邦公司;天然石墨粉(NGP),SP-2,青岛天和石墨有限公司;浓硫酸、硝酸钠、高锰酸钾、质量分数30%双氧水、无水乙醇、KH550型硅烷偶联剂、聚乙烯醇吡咯烷酮(PVP)等试剂,均为分析纯,成都科龙化工试剂厂。……