石墨烯改性环氧树脂性能研究开题报告

 2021-08-08 01:08

全文总字数:697字

1. 研究目的与意义

环氧树脂作为应用最广泛的热固性树脂,具有优良的粘结性能,但其固化后交联密度大,性脆、抗冲击性差,因此常通过添加一些填料对环氧树脂进行增韧。

石墨烯具备优异的力学性能、热学性能、电学性能,相比于常见的无机填料,其较大的纵横比使得石墨烯在极小的添加量下便可显著改善环氧树脂各方面的性能。

2. 国内外研究现状分析

石墨烯呈表面惰性,难溶于水及大多数有机溶剂,氧化石墨烯含有大量的含氧官能团,易溶于水及部分极性有机溶剂。

通过对氧化石墨烯进行功能化改性及还原,将其作为填料对环氧树脂各方面性能进行改善。

为了对环氧树脂进行增韧,常对氧化石墨烯进行长链修饰,如烷基长链、高分子链等。

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3. 研究的基本内容与计划

(1)研究反应温度、反应时间、氧化石墨烯与聚醚胺质量比、反应体系(无水体系、有水体系)对聚醚胺接枝率的影响(2)研究氨基化石墨烯添加量、添加方式(粉末、悬浮液)、石墨烯种类(氧化石墨烯、小分子氨基化石墨烯、高分子氨基化石墨烯)对复合材料性能的影响

4. 研究创新点

为了增加环氧树脂的韧性,通过聚醚胺改性氧化石墨烯,制备具有柔性分子链、末端带有活性氨基的氨基化石墨烯。

一方面,相比于氧化石墨烯,柔性分子链与环氧树脂基体具有更好的相容性。

另一方面,末端活性氨基可以与环氧树脂中的环氧基发生亲核加成反应,通过与环氧树脂以化学键结合的方式更好地分散于环氧树脂基体中。

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