石墨烯是一种在热、电、力学性能等方面具有独特优势的新型碳材料,研究石墨烯片层与高分子链之间的相互作用不仅具有理论意义,而且为开发功能高分子复合材料提供技术支撑。宁波材料所在实现石墨烯产业化制备的基础上,进一步开展石墨烯/高分子复合体系相关研究,揭示石墨烯与高分子基体之间的非共价建结合机理,由此提出非化学法改善高分子与石墨烯间界面粘结的新方法。
众所周知,石墨烯由sp2杂化的碳原子紧密排列而成,其中碳-碳键长约为0.142nm,相邻两个六圆环的面心距为0.246nm。石墨烯片层表面与聚己内酯(PCL)片晶间存在晶格匹配关系,可诱导PCL分子链在其表面附生结晶,从而产生“物理铆合”作用,显著提高二者之间的界面粘结性(Ind. Eng. Chem. Res.2013. 52, 15824-8)。研究人员继而研究了注塑过程中石墨烯对PCL分子取向与结晶的影响,发现在附生结晶和空间限制双重作用下PCL分子链的松弛抑制现象(Compos. Sci. Technol.http://dx.doi.org/10.1016/j.compscitech.2014.03.012),这为制备高各向异性高分子复合材料提供了基础。研究人员还通过静电吸附制备了UHMWPE/石墨烯抗静电复合材料,由于形成了石墨烯三维网络结构,所以具有较低的导电逾渗值(Compos. Sci. Technol.2013. 89, 180-5;中国发明专利申请号:201310317580.2)。以上研究得到国家自然科学基金(51273210;51273207;51003117)和宁波市重点科技创新团队(2009B21008)的支持,并作为研究基础申请获批宁波市石墨烯产业化应用开发专项1项(2013B6009)。
- 宁波材料所王震/阎敬灵团队 JMCA: 聚酰亚胺/石墨烯气凝胶的分级多孔结构实现力学和电磁屏蔽兼容 2025-06-19
- 深圳技术大学史济东等 Carbon:基于石墨烯-纳米纤维素复合薄膜的自修复应变/湿度双模传感器的设计及在可穿戴呼吸监测的应用 2025-05-28
- 北京化工大学汪晓东教授团队 Nano-Micro Lett.: 碳化聚酰亚胺/凯夫拉纤维/氧化石墨烯@ZIF-67双向复合气凝胶封装相变材料实现多重能量转换与电磁屏蔽 2025-04-28
- 天大/国科大黄辉团队 Angew:硼酸酯直接转金属途径实现高效Suzuki?Miyaura聚合新范式 2025-06-24
- 黑龙江大学首篇自然大子刊:郎凯教授、牛海军教授团队在高分子可控共轭与电致变色研究方面取得重要进展 2025-06-20
- 浙理工左彪教授课题组 Phys. Rev. Res.:界面润湿诱导的高分子薄膜纳米流变测量 2025-06-16
- 昆士兰大学乔瑞瑞团队 Adv. Mater. 综述:纳米复合材料的创新制备与应用 - 从传统合成到先进3D打印技术 2025-06-25