功能化石墨烯改性双马来酰亚胺复合材料的微观表征及性能

采用改进Hummers法制备氧化石墨烯(GO),分别采用水合肼、壳聚糖、KOH还原得到了还原氧化石墨烯(rGO)并对三种还原方法做了对比,选择最佳方案;再通过离子液体(NH_2IL)对rGO功能化得到改性还原氧化石墨烯(NH_2IL-rGO)。以二烯丙基双酚A(BBA)和双酚A双烯丙基醚(BBE)为活性稀释剂,4,4'-二氨基二苯甲烷型双马来酰亚胺(MBMI)为反应单体,制备了MBMI-BBA-BBE(MBAE)树脂基体;同时以NH_2IL-rGO为增强体采用原位聚合法制备NH_2IL-rGO/MBAE复合材料。表征了石墨烯和复合材料的微观形貌并分析了石墨烯对复合材料性能的影响。结果表明:NH_2IL-rGO在树脂基体中以两相形式存在,结构完整,并赋予复合材料优异的性能。当NH_2ILrGO含量为2%(质量)时,复合材料冲击强度和弯曲强度最大,分别为15.33kJ/m2和142MPa,热分解温度为435.73℃、当测试频率为100 Hz^10 kHz时介电常数发生突变达到84。

SiO2包覆石墨烯/双马来酰亚胺复合材料的表征及性能

采用硅烷偶联剂乙烯基三甲氧基硅烷(VTMO)改性石墨烯(GE),利用溶胶-凝胶法在GE表面包覆SiO2微球,得到SiO2包覆改性石墨烯(SiO2@(VTMO-GE)),以二烯丙基双酚A(BBA)和双酚A双烯丙基醚(BBE)为活性稀释剂,4,4′-二氨基二苯甲烷型双马树脂(MBMI)为单体,制备MBMI-BBA-BBE(MBAE)树脂基体;同时,以SiO2@(VTMO-GE)为增强体,采用原位聚合法制备SiO2@(VTMO-GE)/MBAE复合材料。对VTMO-GE及包覆效果进行表征和分析,研究SiO2@(VTMO-GE)增强体与SiO2@(VTMO-GE)/MBAE复合材料性能之间的关系。结果表明:VTMO成功改性GE,且SiO2微球均匀包覆在VTMO-GE表面;SiO2@(VTMO-GE)提高了SiO2@(VTMO-GE)/MBAE复合材料性能。当SiO2@(VTMO-GE)掺杂量为2.0wt%时,SiO2@(VTMOGE)/MBAE复合材料的冲击强度和弯曲强度达到最大,分别为23.0 kJ/m^2和157.4 MPa,较聚合物基体分别提高了150%和58%;在频率为10^2~10^4 Hz范围内,介电常数较为平稳,约为70.0;介电损耗约为3.7×10^-3,耐热性能随SiO2@(VTMO-GE)掺杂量的增加有所提高。SiO2@(VTMO-GE)/MBAE复合材料具有优异的综合性能,为其进一步应用奠定了基础。