聚三氟氯乙烯/氧化石墨烯复合材料结晶行为及性能的研究

采用熔融共混工艺制备聚三氟氯乙烯(PCTFE)/氧化石墨烯(GO)复合材料,研究了GO含量对复合材料的结晶行为、热降解性能、力学性能与阻隔性能的影响,并分析体系性能变化的机制。结果表明:GO的加入可提高复合材料的力学强度与刚性。当GO含量为0.5%时,PCTFE/GO-0.5的拉伸强度可达45.5 MPa,较PCTFE提升了10%。当GO含量为2.0%时,PCTFE/GO-2.0的弹性模量与储能模量分别为903 MPa和21.1 GPa,分别较PCTFE提升13%和26%。复合材料的玻璃化转变温度较PCTFE升高1.7~6.1℃。力学性能的提升可归因于GO对PCTFE基体的增强作用。GO也能够作为PCTFE的异相成核剂,促进其成核,提高结晶度。GO对提升PCTFE的气体阻隔性能效果显著。随GO含量的增加,复合材料的氢气渗透系数逐渐降低。当GO含量为2.0%时,PCTFE/GO-2.0的氢气渗透系数可低至4.23×10^(-15)cm^(3)·cm/(cm^(2)·h·Pa),较PCTFE下降22%。