由于氧化石墨烯上的含氧基团,可以在特定条件下去除而部分恢复石墨烯的一些本征的性质如导电性,因此,目前对于氧化石墨烯的应用,主要是作为制备石墨烯以及石墨烯基复合材料的前驱体,用氧化石墨烯作为制备石墨烯前驱体的研究将在下个小节中重点介绍。实际上,由于氧化石墨烯本身所具有的一些吸引人的性质,如二维纳米结构、活性的表面基团、高比表面积、良好的力学性能等,氧化石墨烯也被***用于一些复合材料以及功能材料。中。。石墨烯抗静电阻燃复合材料高氧指数,以及良好的流动性与力学性能。陕西石墨烯复合材料研发
材料的结晶无疑与材料的性能和应用息息相关65。将氧化石墨烯与结晶材料复合,进而进行材料结晶过程的定向调整,可以实现材料性能的有效提升66。例如通过差热法研究发现,氧化石墨烯的负载量在不断的提升的同时,聚合物类氧化石墨烯的结晶现象也得到了有效的缓解。随着温度的不断降低,与原材料相比,氧化石墨烯聚合物复合材料的结晶速度变得缓慢。与此同时,材料的基本结构并没有随着温度的降低而发生明显的改变。由此可见,一些氧化石墨烯聚合物复合材料可以被应用于各种低温环境当中,实现耐低温材料的更加广泛的应用。江苏导电石墨烯复合材料厂家报价石墨烯导热性能优异,可制备导热复合材料、散热涂料等。
石墨烯材料可以应用于阻燃橡胶领域。由于石墨烯是一种特殊材料,属于二维片层结构,石墨烯与橡胶的结合,具有一定的严密性,可以产生十分严密的物理隔绝层,对橡胶来说,其具备更强的阻燃性,可以更加***地应用到日常生活中。其次,石墨烯与橡胶的嵌合,可以起到隔绝的效果,在树脂中掺杂石墨烯,其产生的物理反应是产生一层保护膜,隔绝与空气的接触,从而起到阻燃的作用。第三,石墨烯材料的应用,可以避免在高温条件下产生反应,在化学反应的条件下,可以形成阻燃层,产生阻燃的效果。
石墨烯表面呈惰性,不含任何活性基团,所以与聚合物基体之间的作用力非常小,同时对加工处理也造成了一定的困难。而氧化石墨烯表面由于大量的亲水基团,因此与大多数非水溶性的聚合物也会发生不相容的情况。因此,对石墨烯以及氧化石墨烯进行表面改性是制备聚合物/石墨烯复合材料过程中经常会采用的一个步骤。由于氧化石墨烯表面含有丰富的羧基、羟基以及环氧等基团,可以通过多种化学反应以这些活性基团为反应点对石墨烯进行改性,因此利用氧化石墨烯为前驱体制备共价改性石墨烯是目前**常用的一种方法。玻纤增强复合料材质地轻、流动性好,良好的加工性能。
许多对聚合物/碳纳米管纳米复合材料的研究目的在于开发和利用碳纳米管出色的力学性能,同时对聚合物基体引入一些新的性能,比如导电性、导热性等。但是,尽管许多工作集中在聚合物/碳纳米管纳米复合材料的研究上,许多问题仍然存在。相比于碳纳米管,制备基于石墨烯的结构和功能体系更加可行,这是因为石墨烯具有更大的比表面积,更强的界面结合力,以及同样出色的物理性能。完美石墨烯的杨氏模量和断裂强度高达1TPa和130GPa[41],而制备复合材料**常用的改性及还原石墨烯的杨氏模量也可达到250GPa[57,58],高出一般的聚合物2~3个数量级,因此,在聚合物中加入改性或还原石墨烯同样能有效地增强聚合物的力学性能。石墨烯产品广泛应用于电子器件、储能材料、传感器、半导体、航天、复合材料以及生物医药等领域。福建新型石墨烯复合材料销售厂
氧化石墨还可以应用于锂电正负极材料的复合、催化剂负载等。陕西石墨烯复合材料研发
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。陕西石墨烯复合材料研发