石墨烯/热固性树脂复合材料的研究进展

针对石墨烯和热固性树脂的特点,介绍了石墨烯/热固性树脂的原位聚合法和溶液共混法,综述了石墨烯/环氧树脂、石墨烯/酚醛树脂、石墨烯/有机硅树脂、石墨烯/聚氨酯树脂、石墨烯/双马来酰亚胺树脂、石墨烯/不饱和聚酯树脂、石墨烯/苯并噁嗪树脂和石墨烯/氰酸酯树脂等复合材料的改性及研究进展,并对其研究发展方向进行了展望。

含柔性长链的全生物基苯并噁嗪的合成及性能

以腰果酚、漆酚、糠胺和多聚甲醛为原料合成了含柔性长链的全生物基苯并噁嗪单体(CFa和UFa),再通过热固化得到柔性聚苯并噁嗪片材(PCFa和PUFa)。利用红外光谱(FT-IR)和核磁共振(1 H-NMR)对CFa和UFa的化学结构进行了表征,同时比较了其热固化行为、形成柔性片材的能力及对应聚苯并噁嗪的热性能、动态力学性能和吸水性能。FT-IR和差示扫描量热分析(DSC)结果表明,在高温时,CFa和UFa发生了开环聚合反应,且UFa比CFa开环聚合的温度低。通过动态力学热分析(DMA),PCFa和PUFa的玻璃化转变温度分别为85℃和143℃,储存模量分别为203.2MPa和510.7MPa。PCFa和PUFa热失重5%时的温度分别为372℃和395℃。在不同pH环境中,PUFa片材比PCFa片材具有更低的吸水率。

硅烷化氧化石墨烯/漆酚型苯并噁嗪-双马来酰亚胺共聚树脂复合材料的制备与性能

以漆酚、糠胺和多聚甲醛为原料合成了新型的漆酚型苯并噁嗪(UB),对其结构进行了表征。进而将硅烷化氧化石墨烯(SGO)与UB和双马来酰亚胺共混,热固化制得SGO/漆酚型苯并噁嗪-双马来酰亚胺共聚树脂(UBB)复合材料。利用FTIR、XRD和SEM对SGO/UBB复合材料的结构和形貌进行了表征,结果表明,SGO均匀地分散、交联在UBB中,且两者界面相容性较好。SGO可显著提高UBB的热稳定性和力学性能。当SGO的添加量为0.5wt%时,SGO/UBB的热失重5%时的温度和残炭率(800℃)分别为441.2℃、44.3%,远高于纯UBB(399.0℃、39.2%)。当SGO的添加量为0.3wt%时,SGO/UBB的杨氏模量和拉伸强度相比纯UBB分别增加了115.4%、309.9%,分别达962.8MPa和29.1MPa。SGO/UBB复合材料具有低的吸水性。