超临界CO_2液相插层法制备PP/石墨烯复合材料

石墨烯具有优异的性能,用其对聚合物材料进行改性可以得到高性能的聚合物基复合材料。石墨烯在聚合物基体中的分散性已成研究重点。为此,根据熔融复合法,以超临界CO_2为辅助插层剂,对石墨烯进行剥离、分散,制备出性能良好的聚丙烯(PP)/石墨烯复合材料。研究了超临界CO_2浸润剥离对其热稳定性、力学性能的影响。结果表明,石墨烯的加入和超临界CO_2浸润剥离均使PP的热稳定性有所升高。当石墨烯的质量分数为10%时,PP达到最大热失重速率时的温度从459.6℃提高到466.7℃,而且通过液相插层技术,超临界CO_2浸润、剥离石墨烯,可使其在PP基体中分散性更好;超临界CO_2浸润过的PP/石墨烯复合材料的拉伸强度和弯曲强度都有所提升,其拉伸强度和弯曲强度分别为35.82 MPa和40.75MPa,相比于常规的PP/石墨烯复合材料分别提高了8.4%和25.4%;缺口冲击强度有略微降低,浸润过的PP/石墨烯复合材料的缺口冲击强度达到7.20kJ/m^2。相比于常规的PP/石墨烯复合材料降低了10.4%。

LDHNSs的制备与表征

以全氟辛基磺酸钾为阴离子表面活性剂,以N,N′-二甲基乙酰胺为极性溶剂,利用阴离子插层/超声辅助液相剥离法制备出少层的水滑石纳米片(LDHNSs)。采用SEM、XRD、TEM、AFM和激光粒度仪等测试手段对产物进行表征。结果表明,LDHNSs的厚度为7~17nm,仅为1~4层。