石墨烯與納米石墨微片改性酚醛樹脂的介電常數與力學性能.pdf

1、酚醛樹脂已有近百年的歷史，并在能源、汽車、電子、電氣等眾多領域應用廣泛。利用石墨烯的性能優(yōu)勢，將使這一古老的材料展現(xiàn)新的特點和性能，滿足應用領域的不斷拓展的需求。以熱塑性酚醛為基體，以石墨烯和納米石墨微片為無機納米改性劑，以N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷（S602）和3-脲基丙基三乙氧基硅烷（S160）為改性劑，采用熔融法和溶液法分別制備了石墨烯/酚醛樹脂和納米石墨微片/酚醛樹脂納米復合材料。采用X射線衍射（XRD）、掃描電子顯

2、微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、偏光顯微鏡（OM）、紅外光譜（FTIR）對石墨烯與納米石墨微片的結構及其在納米復合材料中的分散性進行了表征。采用介電譜、動態(tài)熱機械分析(DMTA)和熱重分析(TGA)分別研究了納米復合材料的介電性能、力學性能與熱穩(wěn)定性和成炭性。
　　研究結果表明：(1)采用熔融法在石墨烯用量為0.5％時獲得石墨烯均勻分散的納米復合材料，硅烷偶聯(lián)劑能夠改善納米石墨微片的分散性，在納米石墨微片用量為0.5%和

3、1.0%時，含有偶聯(lián)劑的納米復合材料中納米石墨微片分散較為均勻。(2)石墨烯和納米石墨微片的加入使納米復合材料的介電常數得到一定程度的提高。在頻率為10 Hz時，含有1.0%的納米石墨微片的S160改性納米復合材料的介電常數可達39.8，與酚醛樹脂相比提高了542%。(3)納米石墨微片和石墨烯的加入都使酚醛樹脂的力學性能得到一定程度的提高。含有0.5%石墨烯的酚醛樹脂納米復合材料的高溫儲能模量（150℃）提高了67%。(4)石墨烯/酚醛