下载后可任意编辑氧化石墨烯改性 PVC 的性能讨论摘要 经过共混方法制备了分散均匀的聚氯乙烯( PVC) /氧化石墨烯( GO) 复合材料, 讨论了材料的力学性能、 热稳定性能、 导电性能。结果表明, 微量 GO 能较大幅度提高 PVC 的拉伸强度, 且保持较高的断裂伸长率; 添加 GO 还能提高 PVC 的起始分解温度、 最大分解温度以及 PVC 的成碳量。关键词: 聚氯乙烯; 氧化石墨烯; 改性石墨烯(Graphene, 又称单层石墨或二维石墨 , 图1所示)是单原子厚度的呈二维蜂窝状排列的碳原子晶体, 被认为是富勒烯、 碳纳米管和石墨( 图2所示) 的基本结构单元[1]。在石墨烯中 , 碳原子以sp2杂化轨道与其它原子经过强σ键相连接, 这些高强度的σ键使石墨烯具有优异的结构钢性, 平行片层方向具有很高的强度。碳原子有四个价电子, 这样每个碳原子都贡献一个未成键π电子, 这些π电子在同一平面层碳原子的上下形成大π键, 进而形成垂直于石墨烯片层的互相平行的π轨道, 这种离域π电子在碳网平面内能够自由流动, 类似自由电子, 因此在石墨烯面内具有类似于金属的导电性和导热性, 它的抗磁性也十分明显。因其特别结构石墨烯具有高的比表面积[2] , 良好的力学和电学性能。石墨烯中载流子具有弹道输运特性, 室温下载流子的平均自由程和相干长度达到微米量级, 迁移率( 00 cm2／Vs)大约是硅的100倍, 有利于制造更小的快速转换信号的晶体管[3-5], 因其一系列优异的性质, 引起科技工作者的极大兴趣。下载后可任意编辑 图1 石墨烯基本结构示意图 图2 单层石墨烯及其派生物石墨烯丰富和奇特的物理化学性质, 这使人们联想到石墨烯衍生物是否也具备如此的优异性能。因此, 多种具有不同性能的石墨烯衍生物也逐步被发现, 其中包括氧化石墨烯(grapheme oxide) [6],,反磁性半氢化石墨烯( graphone) [7],和半导体氢化石墨烯( graphane) [8]等等。在这些物质中氧化石墨烯以其低廉的制备成本, 高度的可加工性能, 在多个领域的应用都有所涉及。而氧化石墨烯由于其特别的性质和结构, 成为制备石墨烯和基于石墨烯复合材料的理想前驱体。氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物, 氧化石墨烯是单一的原子层, 能够随时在横向尺寸上扩展到数十微米, 因此, 其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料, 具有聚合物、 胶体、 薄膜, 以及两性分子的特性。氧化石墨烯长久以...
