氨基化石墨烯-PP复合材料研究开题报告

1. 研究目的与意义

碳作为自然界最为重要、分布最广的元素之一，其多种多样的存在形式不断被人们发现、认识和利用。

在地球上，碳以单质或化合物的形式广泛存在于岩石圈和生物圈中。

虽然碳同素异形体都是又碳构成，但是因为其碳原子键合方式及结构不同也导致它们的性质也不同[1]。

2. 国内外研究现状分析

碳是自然界中分布非常普遍的元素之一。

地球上的生命都是以碳原子为基础的实体，以碳主要构成元素的有机化学，其发展已为塑料、橡胶和纤维三大合成材料奠定了坚实的基础，而这些合成材料又为人类创造了一个绚丽多彩的世界。

碳元素的最大特点之一是存在着众多同素异形体，其原子之间除了以 sp3杂化轨道形成单键外，还能以 sp2及 sp 杂化轨道形成稳定的双键和叁键，从而形成许许多多结构和性质完全不同的物质，如人们所熟悉的金刚石和石墨，以及后来发现的卡宾，c60 为代表的富勒烯以及碳纳米管 [22-24]，还有碳家族材料的新宠儿石墨烯这一新型碳材料。

3. 研究的基本内容与计划

1.采用改进的 hummers 法，即对石墨进行插层氧化，进一步超声处理进行单分子层剥离的方法制备出了氧化石墨烯。

将乙二胺与氧化石墨烯混合，利用氨基与环氧基的亲核取代反应对氧化石墨烯进行胺改性，制备出了带有氨基的氧化石墨烯（nh2-t-go）。

再利用gs-eda 的端氨基与pp-g-mah的酸酐发生氢键作用或酸酐反应，从而促进石墨烯在基体中的分散性和界面作用，最后与pp复合制备复合材料，并对复合材料的微观结构和性能进行表征。

4. 研究创新点

本课题用乙二胺对石墨烯表面进行功能化改性，在石墨烯表面赋予反应性的官能团，以促进其在聚合物基体中的分散和改善其与基体的界面相互作用，再用溶液共混法将其与PP-g-MAH制备均匀的分散体系，最后与基体 PP复合制备了石墨烯/PP复合材料，然后对复合材料进行表征测试，旨在研究共混之后的PP复合材料其各项性能的改变，通过改性提高其尺寸稳定性、热变形温度、刚性、强度、低温冲击性能。

制备高性能、功能化复合材料,拓宽其应用领域。