改性石墨烯-SBS復合材料的制備及其壓電敏感性能.pdf

1、碳材料增強熱塑性彈性體復合材料作為一種同時具備高彈性和壓電敏感性能的復合材料，在傳感器領域上的應用前景引起了廣泛的關注，傳統(tǒng)的以金屬、陶瓷、石墨、炭黑等增強材料制備的復合材料雖然具備優(yōu)異的導電性能和壓敏性能，但是聚合物自身的機械性能無法保證。本文對石墨烯進行共價改性，將改性后的石墨烯與聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(SBS)進行復合，得到了同時具有優(yōu)異機械性能和壓敏性能的復合材料。
　　首先將氧化石墨烯(GO)進行氨基化改性

2、得到氨基化改性石墨烯(RGO-NH2)，然后將氨基化改性石墨烯與馬來酸酐接枝SBS(MA-g-SBS)進行共價接枝，最終得到SBS共價改性石墨烯(SBS-g-RGO)。通過X射線衍射(XRD)、傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、X射線光電子能譜(XPS)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)以及熱重分析(TGA)等測試手段，表征和分析了改性過程中各反應階段產物的化學結構的變化。結果表明，SBS分子鏈通過共價鍵接枝在石墨烯片層上。改性石墨

3、烯在有機溶劑中的分散性得到了明顯的提升。以SBS-g-RGO作為增強材料，以星型SBS為基體，用溶液共混法制備了改性石墨烯/SBS復合材料，并對該復合材料的機械性能、導電性能和壓敏性能進行了測試。測試結果表明，改性石墨烯/SBS復合材料在增強材料的用量達到3wt％時，其拉伸強度上升了52％，楊氏模量隨著改性石墨烯的含量的增加，也提高了122％。同時，該復合材料的滲流閾值達到了1wt％，隨著改性石墨烯含量的增加，復合材料的電阻率明顯降低。