功能化纳米氧化石墨烯/POE-g-MAH/聚苯乙烯复合材料的制备与性能

编号：CPJS06007

篇名：功能化纳米氧化石墨烯/POE-g-MAH/聚苯乙烯复合材料的制备与性能

作者：周强 卞军 王刚 何飞雄 蔺海兰

关键词： 聚苯乙烯 石墨烯 功能化 复合材料 热性能

机构： 西华大学材料科学与工程学院

摘要： 利用硅烷偶联剂（APTES）对氧化石墨烯（GO）进行功能化改性,在不同的试验条件下制备了3种硅烷偶联剂功能化GO（APTES-g-GO）纳米填料,并经熔融共混制备了APTES-g-GO填充改性的聚苯乙烯（PS）复合材料。为了改善复合材料的界面作用,采用马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）为增容剂。分别采用FTIR、XRD、TG、SEM以及拉伸和冲击测试对填料和纳米APTES-g-GO/POE-g-MAH/PS复合材料的结构和性能进行了表征和测试。结果表明：APTES已成功接枝于GO的表面上。接枝过程中,APTES对GO有一定的剥离和还原作用。随着填料含量的增加,纳米APTES-g-GO/POE-g-MAH/PS复合材料拉伸强度和冲击强度均先上升后下降。当填料与基体质量比为0.75%时,3种复合材料的拉伸强度和冲击强度都达到最大值,其中纳米ASGO/POE-g-MAH/PS复合材料的综合性能最好,其拉伸强度和冲击强度比POE-g-MAH/PS分别提高了19%和31%。共混过程中,APTES-g-GO与POE-g-MAH之间的反应改善了纳米APTES-g-GO/POE-g-MAH/PS复合材料的界面相互作用。APTES-g-GO均匀分散于复合材料中,它的加入提高了复合材料的热稳定性能。添加ASGO填料的复合材料热稳定性能提高最为明显,含0.75%AS-GO的纳米AS-GO/POE-g-MAH/PS复合材料的最大失重温度比POE-g-MAH/PS提高了7℃。