在非导电聚合物基体中加入导电填料通常能使聚合物表现出一定的导电性,而且聚合物导电性随着填料含量的增加呈现出一种非线性的提高。当在填料添加量达到某一个数值,即逾渗阈值时,这些填料能在基体中形成导电网络,使复合材料的导电性能大幅度增强。因此,石墨烯本身良好的导电性以及宽高比决定了它可以作为一种理想的无机相来制备导电复合材料。相比于对石墨烯基复合材料导电性能的研究,对聚合物/石墨烯复合材料导热性能的研究要少很多,这可能是由于在碳纳米管增加聚合物导热性能的研究中效果不甚理想的缘故。不同于导电性的增强,好的导热性需要很强聚合物与填料之间的结合力。因此,原位聚合法在制备导热性能良好的复合材料时具有一定的优势。氧化石墨易于剥离成稳定的氧化石墨烯分散液,易于成膜。甘肃石墨烯复合材料厂家报价
石墨烯先和聚合物单体或者预聚物混合均匀,有时候也可以在合适的溶剂中混合,然后进行聚合反应。化学改性或者还原的氧化石墨烯表面含有或残留一些官能团,这些官能团能直接与聚合物共价连接,也能作为反应点对石墨烯进行进一步的改性,比如利用ATRP共价接枝上聚合物链[138,159]。目前报道的利用原位聚合法制备的复合材料包括聚氨酯[160]、聚苯乙烯[161]、聚甲基丙烯酸甲酯[162]、环氧树脂[163,164]、聚硅氧烷[140]等。原位聚合法的优点在于它能使聚合物和填料之间形成很强的界面作用,有利于应力传递,同时也能使纳米填料均匀的分散在基体中。但是,体系的粘度通常会随着聚合反应的进行而增加,这会给后续处理以及材料成型上带来一定的麻烦。石墨烯复合材料产品介绍氧化石墨烯分散液在水中具有很好的分散性,样品单层率>90%,产品经轻微搅拌就可与水相互溶。
纳米粒子作为填料制备的高分子复合材料具有优异的性能,广泛应用于汽车、飞机、建筑、电子器件等领域。其中性能的提升与纳米粒子在复合材料中的分散状态和纳米粒子与高分子基体之间的相互作用有很大的关系1-5。多数纳米粒子与高分子不相容,在复合材料中无法形成均相体系,从而制约纳米粒子对高分子复合材料的增强作用6,7。GO表面有丰富的官能团,与很多高分子材料之间有较高相容性,可以用作多种高分子复合材料增强填料,复合后可以为复合材料带来力学、电学、热学等多方面性能的提升。
目前锂离子电池的负极材料以石墨为主,现阶段几乎达到其理论容量值,因此高容量负极材料引起了当前锂离子电池中的研究热点。负极材料,应该具有良好的锂离子和电子传输能力。石墨烯表面可以存储锂离子,具有高的电子迁移能力。与此同时石墨烯作为负极材料还可以缩短锂离子的传输路径。Bulusheva等将氧化石墨烯置于浓硫酸中加热,之后在惰性气体中进行高温煅烧得到表面有2-5 nm孔的石墨烯,该石墨烯材料具有良好的倍率性能[2]。Jiang等将氧化石墨烯水热处理后再通过强碱制备得到多孔石墨烯,在0.05 C 倍率下首圈放电容量可达到2207 mAh g-1;在高倍率5 C下容量可达到220 mAh g-1[3]。华南理工大学的Lian等[4]将氧化石墨烯置于高温煅烧炉中在惰性气体的保护下还原得到层数少、缺陷少、杂质少的高质量石墨烯,并将其用作锂离子电池负极材料。常州第六元素拥有回收/循环氧化技术等自主知识产权。
对氧化石墨烯的化学还原早在1962年就有过文献报道,Boehm等人发现片层氧化石墨能在碱性,水合肼,硫化氢或二价铁离子的条件下还原成只含少量H和O的碳纳米片层[49]。2007年,Ruoff等人系统的研究了水合肼对氧化石墨烯的还原,他们先将氧化石墨在水中进行超声剥离得到稳定分散的氧化石墨烯水溶液,再加入水合肼,并在80°C左右回流,发现随着反应的进行,许多黑色固体颗粒从溶液体系中沉淀下来。说明随着含氧基团的离去,石墨烯片层间的π-π共轭作用增强致使石墨烯在水中发生了不可逆的团聚[89]。这种团聚现象可以通过对氧化石墨烯的表面修饰得到控制,比如,Ruoff等人在氧化石墨烯水溶液中加入聚苯乙烯磺酸钠(PSS)后再进行还原,由于PSS与石墨烯的非共价作用,抑制了石墨烯的团聚,得到了稳定的单层石墨烯溶液[90]。随后,各种表面活性剂[91],共轭聚合物[92,93],共轭小分子[94,95]等也被用来非共价修饰还原石墨烯。还原氧化石墨烯之前对之进行共价改性也能抑制石墨烯的团聚,如Ruoff等人先用异氰酸苯酯对氧化石墨烯改性,再用二甲肼还原,同样得到稳定的石墨烯溶液[96]。用聚合物对氧化石墨烯进行共价改性后再还原也是目前常用的制备可溶性石墨烯的方法。石墨烯防腐浆料可与基体材料进行复合,从而赋予该材料导电、导热、机械增强的性能。河北新型石墨烯复合材料研发
氧化石墨烯含有丰富的羟基、羧基和环氧基等含氧官能团,更高的氧化程度,更好的剥离度。甘肃石墨烯复合材料厂家报价
石墨烯材料具有强大的导电性能,而且石墨烯是由大量的碳原子组成,以及它具有极强的**性,碳原子的未成键π与电子之间相互作用,所以,石墨烯材料得到了广泛的应用。此外,石墨烯材料还具有其他性质,例如:电学性质、电子传输性。石墨烯电流迁移率逐渐提高,而且其迁移率也在以光的速度来计算,已经达到***时期,而且也是硒化铅等半导体材料所无法比拟的。经过对石墨烯性能的研究,研究发现石墨烯材料并不均衡,而且石墨烯的机械性能也成为了石墨烯的主要性能之一,就目前的情况而言,石墨烯复合材料的研究已经成为了主要研究的问题之一。石墨烯的出现,使得石墨烯复合材料的强度有所提高,经研究发现,与不添加石墨烯的复合材料相比,添加了石墨烯的复合材料的强度远高于不添加的,并且复合材料的强度可以提高二分之一甚至一倍。此外,经过氧化处理的石墨烯的断裂强度较高,并增强了石墨烯的紧密型与连接性,想要制成石墨烯水凝胶,必须要使用经过氧化处理过的石墨烯。甘肃石墨烯复合材料厂家报价