石墨烯改性PVDF复合材料的结构和性能

• 作者: 狄莹莹
• 来源期刊: 合成材料老化与应用
• 学科: 工学
• 关键词: GNS(石墨烯) PVDF(聚偏氟乙烯) 机械性能 导电率
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 试验与研究
• 页码范围: 67-70
• 页数: 4页
• 分类号: TB324
• 字数: 2936字
• 语种: 中文

摘要

为了实现PVDF力学性能、导电性、热稳定性的综合改性,以氧化石墨烯(GO)为填料,通过超声分散和原位还原法制备了不同配比的GNS(石墨烯)/PVDF复合材料.分别采用扫描电镜(SEM)、导电性能测试、拉伸性能测试、差示扫描量热分析(DSC)、热失重分析(TGA)等方法系统研究了GNS含量对GNS/PVDF的导电性能、力学性能和热稳定性能的影响.结果 表明,GNS的质量含量为1％时,还原后的石墨烯单片层均匀分散于PVDF中.导电性能测试表明,随着GNS填料的加入,复合材料中逐步形成局部导电网络,当GNS的含量为2％时,导电率达到8.2×10-5S·m-1,与纯PVDF相比,大约提高了13个数量级.但当GNS含量过高时易在基体中发生团聚,不利于导电网络的形成.GNS的加入,使得复合材料界面结合力增强,提升了力学强度.当GNS的质量分数为2％时,复合材料的拉伸强度可达38.23MPa,较纯PVDF提高了23％.DSC测试显示,PVDF/GN2的Tm为172.6℃,比纯PVDF升高了5.2℃,说明GNS可以促使PVDF结晶.TGA测试则表明,GNS会改善PVDF的热稳定性,且随着GNS含量的增加逐渐提高.