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中科院寧波材料所在石墨烯高分子復合材料領域取得進展
2014-03-28  來源:中國聚合物網(wǎng)

  石墨烯是一種在熱、電、力學性能等方面具有獨特優(yōu)勢的新型碳材料,研究石墨烯片層與高分子鏈之間的相互作用不僅具有理論意義,而且為開發(fā)功能高分子復合材料提供技術支撐。寧波材料所在實現(xiàn)石墨烯產(chǎn)業(yè)化制備的基礎上,進一步開展石墨烯/高分子復合體系相關研究,揭示石墨烯與高分子基體之間的非共價建結合機理,由此提出非化學法改善高分子與石墨烯間界面粘結的新方法。

  眾所周知,石墨烯由sp2雜化的碳原子緊密排列而成,其中碳-碳鍵長約為0.142nm,相鄰兩個六圓環(huán)的面心距為0.246nm。石墨烯片層表面與聚己內(nèi)酯(PCL)片晶間存在晶格匹配關系,可誘導PCL分子鏈在其表面附生結晶,從而產(chǎn)生“物理鉚合”作用,顯著提高二者之間的界面粘結性(Ind. Eng. Chem. Res.2013. 52, 15824-8)。研究人員繼而研究了注塑過程中石墨烯對PCL分子取向與結晶的影響,發(fā)現(xiàn)在附生結晶和空間限制雙重作用下PCL分子鏈的松弛抑制現(xiàn)象(Compos. Sci. Technol.http://dx.doi.org/10.1016/j.compscitech.2014.03.012),這為制備高各向異性高分子復合材料提供了基礎。研究人員還通過靜電吸附制備了UHMWPE/石墨烯抗靜電復合材料,由于形成了石墨烯三維網(wǎng)絡結構,所以具有較低的導電逾滲值(Compos. Sci. Technol.2013. 89, 180-5;中國發(fā)明專利申請?zhí)枺?01310317580.2)。以上研究得到國家自然科學基金(51273210;51273207;51003117)和寧波市重點科技創(chuàng)新團隊(2009B21008)的支持,并作為研究基礎申請獲批寧波市石墨烯產(chǎn)業(yè)化應用開發(fā)專項1項(2013B6009)。

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(責任編輯:xu)
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