石墨烯_羧基丁腈橡胶纳米复合材料的研究.pdf

声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果,尽我所知,在本学位论文中,除了加以标注和致谢的部分外,不包含其他人已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名: 盈Iz年;月f|7日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档,可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容,可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文, 按保密的有关规定和程序处理。研究生签名: 2。1z年3月I'Et 硕士论文石墨烯,羧基丁腈橡胶纳米复合材料的研究摘要 U 石墨烯由于其独特的结构,具有高电导率、高模量、高强度、高熟导率以及高比表面积,尤其是其超高的电导率,用作增强剂可极大地改善复合材料的电学性能、力学性能、热学性能。本文采用Hummers法制备氧化石墨,采用超声剥离制备氧化石墨烯,分别采用三种改性剂:十二烷基苯磺酸钠SDS、溴化十六烷三甲基铵CTAB、聚苯乙烯磺酸钠PSS 改性氧化石墨烯,与XNBR胶乳进行混合后,采用水合肼还原制备母炼胶,然后与生胶混炼制备石墨烯/羧基丁腈橡胶(XNBR)纳米复合材料。采用红外光谱、透射电镜、拉曼光谱等表征手段对改性石墨烯和还原后的石墨烯进行表征。研究了石墨烯的用量及不同改性剂对复合材料导电性能、导热性能、耐热性能、力学性能的影响。实验结果表明:采用Hummers法、.超声剥离可制备剥离效果较好的氧化石墨烯,水合肼还原基本去除含氧官能团。实验表明,机械混炼会使复合材料导电性消失,对于还原后胶乳直接成膜制得的复合材料,随着石墨烯含量的增加,复合材料的电导率显著提高,对比改性剂的效果,顺序如下:PSS>CT:AB>SDS>未改性。随着石墨烯含量的增加,混炼胶的力学性能明显改善,且CTAB改性石墨烯/XNBR复合材料的力学性能最佳。此外,石墨烯可以提高复合材料的导热性能和耐热性能。关键词:石墨烯,改性,羧基丁腈橡胶,电学性能,力学性能,热学性能 AbsmIct 硕士论文 Abstract Glaphene exhibitshi【gh electricalconductivity,higll-Young’S modulus,high ultimate strength,high thermalconductivity andhigh surfacearea,which allowthem tobeused as possiblereinforcing psites toimprove polymer’Selectronic,mechanical, andthermal properties. Inthispaper,graphene oxidewas synthesized viaoxidation ofgraphite(Hummers method),followed by ultrasonicationandsubsequent modification bYSDS,CTAB and PSS. Masterbatch Was prepared bymixing of themodifiedgraphene oxidesheets,followedby theirchemicalreduction、)l,itll posites were prepared through mechanical mixing wi也masterbatch and laW characteristicofgraphene oxide,modifiedgrapheneoxide,modified grphene andgraphene were analyzedby Fourier Transform InfraredSpectroscopy,Energy Dispersive X-ray Analysis,X-rayDiffraction,RamanSpectroscopy theinfluence ofcotentand modificationofgraphene ontheelectricalconductivity,mechanical andthermal properties ofgraphene/psites resultsconfm graphene oxide can essfullyby Hummers method followedbyultrasonicati