3D氧化石墨烯纳米带-碳纳米管/TPU复合材料薄膜的制备与性能

编号：CPJS04550

篇名：3D氧化石墨烯纳米带-碳纳米管/TPU复合材料薄膜的制备与性能

作者：郑辉东

关键词：3D氧化石墨烯纳米带一碳纳米管 TPU复合材料薄膜 氧气透过率 阻隔性能

机构： 福州大学石油化工学院,福州350108

摘要： 利用溶液成型法制得3D功能化氧化石墨烯纳米带-碳纳米管（pGONRs-CNTs）／热塑性聚氨酯（TPU）复合材料薄膜。采用FTIR，XRD，XPS和TEM对所得pGONRs-CNTs的结构及性能进行表征，并结合所得TPU复合材料薄膜的氧气透过率和拉伸性能测试以及表面形貌观察，研究GONRs与CNTs的协同作用以及不同含量pGONRs-CNTs对TPU复合材料薄膜阻隔和力学性能的影响。结果表明：pGONRs-CNTs复合体具有独特的3D交织状结构，其中GONRs间通过CNTs链接，二者间较强的π-π键使得这种结合形态牢固紧密，同时CNTs的存在也起到支撑骨架的作用，防止GONRs的滑移与团聚；通过异氰酸苯酯的改性处理，pGONRs-CNTs复合体的亲油性得到明显提高，同时较为庞大的异氰酸根的引入，使得GONR-GONR间的层间距得到了进一步的提高，更有利于其在聚合物基体中实现均匀分散。当pGONRs-CNTs质量分数为0．5％时，pGONRs-CNTs／TPU复合材料薄膜的氧气透过率和拉伸强度相比纯TPU薄膜分别降低了63．08％和提高了46．55％，阻隔性能和力学性能均得到显著改善。