橡胶/纳米碳素复合材料的分散与界面
发布时间：2021-03-23 07:24
纳米碳素材料如石墨烯和碳纳米管均具有优异的物理机械特性,如高机械强度、模量,高导电、导热以及大比表面积等。作为橡胶用纳米填料,石墨烯、碳纳米管不仅可以实现其高效补强,还可以赋予橡胶复合材料其他功能特性。然而目前高性能橡胶/纳米碳素复合材料的制备仍受限于填料的分散控制以及填料与橡胶基体间的界面设计。基于上述背景,本文围绕纳米碳素填料在橡胶复合材料中的分散和界面这两个关键技术问题展开研究,主要内容如下:（1）开发了一种简单、有效的淤浆法制备了氯磺化聚乙烯（CSM）/石墨烯复合材料。该方法利用茶多酚（TP）作为氧化石墨烯（GO）的还原剂和修饰剂制备高浓度茶多酚修饰石墨烯（TPG）乙醇淤浆。TPG淤浆中的TP和乙醇分子的插层扩大了石墨烯的层间距,同时TPG与CSM基体间存在氢键相互作用,两者共同促进了TPG在复合材料中的均匀分散,复合材料的力学性能和耐磨性能也因此获得显著提升。（2）利用皮克林乳液模板和加工过程的热还原制备了具有石墨烯互联网络结构的导电天然橡胶（NR）复合材料。研究表明,皮克林乳液模版能够在NR基体中构建三维的GO互联网络而复合材料成型过程中的热处理能够实现对GO的有效还原。该...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 石墨烯概述
1.2.1 石墨烯的制备
1.2.2 石墨烯的功能化
1.3 碳纳米管概述
1.3.1 碳纳米管的制备
1.3.2 碳纳米管的功能化
1.4 橡胶/石墨烯复合材料的研究现状
1.4.1 橡胶/石墨烯复合材料的制备
1.4.2 橡胶/石墨烯复合材料的性能
1.5 橡胶/碳纳米管复合材料的研究现状
1.5.1 橡胶/碳纳米管复合材料的制备
1.5.2 橡胶/碳纳米管复合材料的性能
1.6 本研究的目的与主要内容
1.6.1 本研究的目的与意义
1.6.2 本研究的主要内容
1.6.3 本研究的创新之处
第二章 淤浆法制备氯磺化聚乙烯/石墨烯复合材料
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料
2.2.2 茶多酚修饰石墨烯（TPG）淤浆的制备
2.2.3 CSM/TPG复合材料的制备
2.2.4 测试与表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 CSM/TPG复合材料中TPG的分散和界面
2.3.2 CSM/TPG复合材料的性能
2.4 本章小结
第三章 三维石墨烯导电网络的构建及其橡胶复合材料
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料
3.2.2 NR复合材料的制备
3.2.3 热还原氧化石墨烯（TRG）的制备
3.2.4 测试与表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 NR复合材料中石墨烯互联网络的设计策略
3.3.2 NR复合材料的形貌结构
3.3.3 NR复合材料硫化过程中GO的热还原
3.3.4 NR复合材料的导电性能
3.3.5 NR复合材料的力学性能
3.4 本章小结
第四章 罗丹宁改性氧化石墨烯及其橡胶复合材料
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料
4.2.2 还原氧化石墨烯（RGO）及热处理氧化石墨烯（TGO）的制备
4.2.3 聚罗丹宁的制备
4.2.4 SBR复合材料的制备
4.2.5 测试与表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 GO与罗丹宁的氧化还原反应
4.3.2 SBR/RGO复合材料的力学性能及其增强机理
4.4 本章小结
第五章 聚罗丹宁改性碳纳米管及其橡胶复合材料
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验原料
5.2.2 有机溶剂可溶的碳纳米管（GCNT）的制备
5.2.3 模型化合物SBR-Rh的制备
5.2.4 巴基纸的制备
5.2.5 SBR/碳纳米管复合材料的制备
5.2.6 测试与表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 有机溶剂可溶的改性碳纳米管的表征
5.3.2 巴基纸的性能研究
5.3.3 SBR/碳纳米管复合材料的性能研究
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3095409
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 石墨烯概述
1.2.1 石墨烯的制备
1.2.2 石墨烯的功能化
1.3 碳纳米管概述
1.3.1 碳纳米管的制备
1.3.2 碳纳米管的功能化
1.4 橡胶/石墨烯复合材料的研究现状
1.4.1 橡胶/石墨烯复合材料的制备
1.4.2 橡胶/石墨烯复合材料的性能
1.5 橡胶/碳纳米管复合材料的研究现状
1.5.1 橡胶/碳纳米管复合材料的制备
1.5.2 橡胶/碳纳米管复合材料的性能
1.6 本研究的目的与主要内容
1.6.1 本研究的目的与意义
1.6.2 本研究的主要内容
1.6.3 本研究的创新之处
第二章 淤浆法制备氯磺化聚乙烯/石墨烯复合材料
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验原料
2.2.2 茶多酚修饰石墨烯（TPG）淤浆的制备
2.2.3 CSM/TPG复合材料的制备
2.2.4 测试与表征
2.3 结果与讨论
2.3.1 CSM/TPG复合材料中TPG的分散和界面
2.3.2 CSM/TPG复合材料的性能
2.4 本章小结
第三章 三维石墨烯导电网络的构建及其橡胶复合材料
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验原料
3.2.2 NR复合材料的制备
3.2.3 热还原氧化石墨烯（TRG）的制备
3.2.4 测试与表征
3.3 结果与讨论
3.3.1 NR复合材料中石墨烯互联网络的设计策略
3.3.2 NR复合材料的形貌结构
3.3.3 NR复合材料硫化过程中GO的热还原
3.3.4 NR复合材料的导电性能
3.3.5 NR复合材料的力学性能
3.4 本章小结
第四章 罗丹宁改性氧化石墨烯及其橡胶复合材料
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验原料
4.2.2 还原氧化石墨烯（RGO）及热处理氧化石墨烯（TGO）的制备
4.2.3 聚罗丹宁的制备
4.2.4 SBR复合材料的制备
4.2.5 测试与表征
4.3 结果与讨论
4.3.1 GO与罗丹宁的氧化还原反应
4.3.2 SBR/RGO复合材料的力学性能及其增强机理
4.4 本章小结
第五章 聚罗丹宁改性碳纳米管及其橡胶复合材料
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验原料
5.2.2 有机溶剂可溶的碳纳米管（GCNT）的制备
5.2.3 模型化合物SBR-Rh的制备
5.2.4 巴基纸的制备
5.2.5 SBR/碳纳米管复合材料的制备
5.2.6 测试与表征
5.3 结果与讨论
5.3.1 有机溶剂可溶的改性碳纳米管的表征
5.3.2 巴基纸的性能研究
5.3.3 SBR/碳纳米管复合材料的性能研究
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
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本文编号：3095409
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