浸渍膜层法制备石墨烯/聚砜酰胺复合材料及其性能表征

发布时间：2025-03-30 00:46

　　石墨烯是一种由碳原子构成的单原子层的二维膜材料,因其独特的电学性能、良好的柔韧性和透光性在显示器件、电子器件、光电器件等领域具有广阔的应用前景。将石墨烯材料应用于纺织应用领域,是改善和提高纺织材料性能并扩大其应用范畴的有效途径之一。因此,探索如何将石墨烯与纤维类材料结合,制备兼具两者优异特性的功能性复合材料,成为当前功能性纺织品领域内的一个新热点。本课题尝试利用石墨烯(Graphene)的特殊结构与性能来改善聚砜酰胺(PSA)材料的导电和抗紫外等性能,主要研究内容包括:1)运用物理共混和旋涂成膜技术制备不同石墨烯质量分数的石墨烯/聚砜酰胺复合薄膜系列,并采用扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射(XRD)仪、表面比电阻测试、热失重分析(TGA)、紫外光谱等手段来表征石墨烯/聚砜酰胺复合薄膜的化学组成、大分子结构、热性能、力学性能和抗紫外性能。2)运用等离子体气相沉积技术对聚砜酰胺薄膜以及石墨烯/聚砜酰胺复合薄膜进行等离子体刻蚀处理,并采用扫描电子显微镜(SEM)、接触角测试仪、吸湿性能测试等手段对等离子体处理前后的试样进行分析。3)运用石墨烯浸...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 石墨烯的概述
        1.2.1 石墨烯的结构和性能
        1.2.2 石墨烯的制备方法
        1.2.3 石墨烯复合材料的制备
        1.2.4 石墨烯/聚合物导电复合材料的研究现状
    1.3 聚砜酰胺材料的概述
        1.3.1 聚砜酰胺纤维的性能
        1.3.2 聚砜酰胺复合材料的发展现状
    1.4 等离子体技术
        1.4.1 等离子体技术概述
        1.4.2 等离子体技术的应用
    1.5 石墨烯浸渍膜层法的提出
    1.6 本课题的研究内容及研究意义
        1.6.1 研究内容
        1.6.2 研究意义
第二章 石墨烯/聚砜酰胺复合薄膜的制备与性能表征
    2.1 实验部分
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验设备
        2.1.3 石墨烯/聚砜酰胺复合薄膜的制备
        2.1.4 表征与性能测试
    2.2 石墨烯/聚砜酰胺复合薄膜的微观结构观察
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 傅立叶变换红外光谱分析
        2.3.2 石墨烯/聚砜酰胺复合薄膜的力学性能测试
        2.3.3 石墨烯/聚砜酰胺复合薄膜的导电机理和性能分析
        2.3.4 石墨烯/聚砜酰胺复合薄膜的热性能测试分析
        2.3.5 石墨烯/聚砜酰胺复合薄膜的抗紫外性能测试
    2.4 本章小结
第三章 等离子体处理对石墨烯/聚砜酰胺复合薄膜性能的影响
    3.1 实验部分
        3.1.1 实验原料
        3.1.2 实验设备
        3.1.3 表征与性能测试
        3.1.4 等离子体处理
    3.2 实验结果与讨论
        3.2.1 等离子体处理前后的表面微观结构变化
        3.2.2 等离子体处理前后的芯吸实验
        3.2.3 等离子体处理前后的接触角测试
    3.3 本章小结
第四章 聚砜酰胺/石墨烯浆料浸渍纱线的制备与性能表征
    4.1 实验部分
        4.1.1 实验原料
        4.1.2 实验设备
        4.1.4 聚砜酰胺/石墨烯浆料浸渍纱线的制备
    4.2 实验结果与讨论
        4.2.1 聚砜酰胺/石墨烯浆料浸渍纱线的微观结构观察
        4.2.2 傅里叶变换红外光谱分析
        4.2.3 聚砜酰胺/石墨烯浆料浸渍纱线的热性能
        4.2.4 聚砜酰胺/石墨烯浆料浸渍纱线的电学性能
        4.2.5 聚砜酰胺/石墨烯浆料浸渍纱线的力学性能
    4.3 本章小结
第五章 石墨烯浸渍膜层对聚砜酰胺织物性能的影响
    5.1 实验部分
        5.1.1 实验原料
        5.1.2 实验设备
        5.1.3 表征与性能测试
        5.1.4 石墨烯/聚砜酰胺复合织物的制备
    5.2 实验结果与讨论
        5.2.1 石墨烯在石墨烯浆料中的分散情况
        5.2.2 不同浆料浓度下聚砜酰胺织物表面的石墨烯浸渍膜层情况
        5.2.3 石墨烯/聚砜酰胺复合织物的导电性能
        5.2.4 石墨烯/聚砜酰胺复合织物的热性能
        5.2.5 石墨烯/聚砜酰胺复合织物的力学性能
        5.2.6 石墨烯/聚砜酰胺复合织物的抗紫外性能
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢



本文编号：4037917