功能化改性还原氧化石墨烯-碳纳米管/热塑性聚氨酯复合材料膜的制备及性能

编号：CPJS05342

篇名：功能化改性还原氧化石墨烯-碳纳米管/热塑性聚氨酯复合材料膜的制备及性能

作者：欧忠星 ;郑玉婴 ;肖东升 ;曹宁宁

关键词：功能石墨烯 碳纳米管 热塑性聚氨酯 热稳定性 阻隔性 抗静电性 力学性能

机构： 福州大学材料科学与工程学院,福州350108

摘要： 为提高热塑性聚氨酯（TPU）的阻隔及抗静电性能,首先,向功能化改性还原氧化石墨烯（FRGO）中加入原始碳纳米管（CNTs）,并通过非共价改性制得在N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中均匀分散的杂化粒子FRGOCNTs;然后,在涂膜机上通过溶液涂覆法制备了FRGO-CNTs/TPU复合材料膜;最后,利用FTIR、XRD、XPS、FE-SEM、TG、氧气透过仪、高阻计及万能试验机对FRGO-CNTs/TPU复合材料膜的结构和性能进行了表征。结果表明：FRGO与CNTs之间通过π-π共轭作用发挥协同效应,并且所制备的FRGO-CNTs与TPU基体的相容性较好;当FRGO-CNTs含量（以TPU为基准）为2.0wt%时,复合材料膜的热分解温度提高了49℃,氧气透过率下降了53.7%;大比表面积的FRGO与高长径比的CNTs能在TPU基体中构建导电网络;当FRGO-CNTs含量仅为0.8wt%时,FRGO-CNTs/TPU复合材料膜的体积电阻率就能下降7个数量级。与此同时,随FRGO-CNTs含量的增加,复合材料膜的拉伸强度和断裂伸长率均先上升而后下降。