党智敏-2013-基于石墨烯的高介电常数纳米复合材料-会议.pdfVIP

2013 年 10 月 12 日-16 日 2013 年全国高分子学术论文报告会 中国 上海 JO-01 橡胶/石墨烯复合材料的制备与性能研究* 郭宝春，唐征海，廖瑞娟，林腾飞 华南理工大学材料科学与工程学院高分子系，广州 510640 单层石墨烯的极优异的力学性能和功能性质为聚合物的高性能化和功能化提供了新的机 遇。近年来本实验室设计和制备了若干类适于橡胶复合的石墨烯胶体，包括单宁修饰石墨烯、 荧光增白剂/染料修饰石墨烯和脱氧胆酸钠修饰石墨烯等。这些稳定性极佳和易于宏量制备的 修饰石墨烯胶体，为其与橡胶乳液的复合提供了重要前提。同时，修饰剂分子中的官能团为 橡胶/石墨烯的界面设计提供了丰富的可能性。研究结果表明，通过特定的分散技术和界面改 性技术，石墨烯及其衍生物表现出对橡胶极高的增强效率。作者的工作还揭示了橡胶-石墨烯 界面结构对复合材料性能的影响和修饰石墨烯与各种纳米填料（埃洛石纳米管、炭黑和白炭 黑等）杂化对橡胶复合材料静态和动态性能的影响。 关键词：橡胶，石墨烯，界面设计，增强效率，功能性 *国家自然科学基金 资助 JO-02 基于石墨烯的高介电常数纳米复合材料* 王东瑞，包雅茹，张晓曼，党智敏，胡国华 北京科技大学化学与生物工程学院高分子科学与工程系，北京 100083 以聚偏二氟乙烯（PVDF ）为基体，采用通过化学氧化还原法制备的石墨烯（rGO ）为 填料，得到的rGO/PVDF 纳米复合材料随rGO 含量的增加其电学性能呈现出典型的逾渗行为， 渗流阈值为 0.61 vol% 。在rGO 表面接枝一层聚乙烯醇（PVA ），石墨烯表面的PVA 能够防止 石墨烯的直接搭接，并可以与 PVDF 形成分子间氢键。采用这种填料制备的 rGO-PVA/PVDF 纳米复合材料也呈现出典型的逾渗行为，渗流阈值为 2.24 vol% 。比较 rGO/PVDF 与 rGO-PVA/PVDF 体系，在渗流阈值附近时，rGO-PVA/PVDF 在低频区表现出更高的介电常数 和更低的介电损耗。以聚丙烯（PP ）为基体，采用PP 乳液与氧化石墨烯（GO ）共混，并用 水合肼原位还原，过滤得到 rGO/PP 复合材料。实验发现，该复合材料呈现出超低的渗流阈 值，为 0.033 vol% 。在渗流阈值附近时，复合材料的介电常数表现出两个量级的上升。 关键词：纳米复合材料，介电性能，石墨烯，渗流阈值 *国家自然科学基金）资助 729