功能石墨烯环氧复合防腐涂料的制备及性能研究
发布时间：2022-02-11 16:24
石墨烯因其拥有高的比表面积、特殊的导电性、优越的机械性能等优点促使其成为拥有杰出发展空间的一种新型二维碳纳米填充物。但还原氧化石墨烯（RGO）层与层之间具有的范德华力及高的比表面积使得在聚合物基材中的团聚现象阻碍了其应用。因此,需要通过共价或非共价键对其功能化,来改善还原氧化石墨烯在聚合物基材中的溶解、分散情况,拓宽其应用范围。本文分别以六亚甲基二异氰酸酯（HDI）和HDI三聚体（Tri-HDI）作为修饰剂对石墨烯进行修饰制得HDI-RGO和Tri-HDI-RGO功能石墨烯。并以水性环氧树脂作为基底材料,获得了具有较好稳定性与相容性的功能石墨烯/水性环氧树脂纳米复合材料。以下具体说明:（1）使用改善Hummers法,获得氧化石墨烯（GO）,再以HDI或Tri-HDI对GO进行改性,水合肼对其还原,成功得到HDI-RGO和Tri-HDI-RGO。讨论了HDI和Tri-HDI用量、反应温度和时间对改性石墨烯的影响,最终确定了最佳制备方案:GO与HDI的质量比为1:10,反应温度为70℃,反应时间为8 h;GO与Tri-HDI的质量比为1:5,反应温度为70℃,反应时间为8 h。（2）通过X...
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氧化石墨烯平面结构
15图 2-1 六亚甲基二异氰酸酯和 HDI 三聚体功能化石墨烯和 RGO 的制备方案Fig. 2-2 Preparation schemes of RGO and RGO functionalized with hexamethylene diisocyanate and Htrimer.称量 0.4 g 干燥的氧化石墨，添加到盛有 70 mL 除过水的 DMF 烧杯中，移入超清洗仪中振动 40 min，待 GO 完全溶于 DMF，将其移入 100 mL 三口烧瓶，调整 10，分别加入 HDI 和 Tri-HDI，再将三口烧瓶移到恒温水浴槽中，设置反应温度， 3 小时后加入 0.28 g 水合肼，继续反应数小时后，溶液离心，去除上清液，沉淀用甲烷离心洗涤三次，再用 50 °C 恒温干燥箱干燥 2 天从而得到(HDI-RGO)功能化石和 HDI 三聚体功能化石墨烯(Tri-HDI-RGO)。.3 结构表征及性能测试.3.1 X 射线衍射测试（XRD）本测试在型号为 Ultima IV 级别的 X 射线光衍射仪（XRD）下进行，日本理学。
本测试在规格为 Renishaw-invia 拉曼光谱仪（Raman）下进行，英国 RenishX 光电子能谱测试（XPS）本测试在规格为 AXIS-ULTRA DLD 的 XPS 仪器上进行，英国岛津。场发射扫描电镜测试（SEM）本测试在规格为 S-4800N 的扫描电子显微镜观察，日本理学。透射电镜（TEM）测试本测试在型号为 FEI Tecnai G2 F20 S-TWIN 级别的透射电子显微镜上观察热失重测试（TGA）本测试在型号为 TGA Q500 型热失重仪上测试，美国 TA。果与讨论HDI 功能化石墨烯（HDI-RGO）的制备、结构及微观形貌主要探究 HDI 的用量、反应所需的时间和温度对改性石墨烯性能的影响。1）探究添加 HDI 的用量对石墨烯改性的作用
【参考文献】：
期刊论文
[1]环氧树脂水性化制备技术及防腐性能研究进展[J]. 吴杨敏,周升国,卢光明,赵文杰. 表面技术. 2017(11)
[2]水性环氧树脂制备方法的研究进展[J]. 郭何云,王煦. 合成化学. 2017(05)
[3]氧化石墨烯/环氧树脂复合材料的制备与性能[J]. 唐梦龙,于思荣,孙伟松,李景达,张善保. 功能材料. 2016(S1)
[4]氢氧化铝/环氧树脂复合材料的电荷衰减特性[J]. 武庆周,彭宗仁,宁鑫,陈德彪,李劲. 强激光与粒子束. 2016(05)
[5]聚苯胺/石墨烯水性涂料的制备及其防腐性能研究[J]. 张兰河,李尧松,王冬,张万友,刘春光,王旭明. 中国电机工程学报. 2015(S1)
[6]石墨烯的制备及机理研究[J]. 唐晴晴,白青子,赵冬雪,尹乾柱,张景慧. 黑龙江科学. 2015(09)
[7]水性涂料的应用现状及研究进展[J]. 黄伟,邱祖民,肖建军,陶馨晗. 化工新型材料. 2015(08)
[8]Turbiscan多重光散射法研究纳米银溶胶的分散稳定性[J]. 夏朝辉,吕丽云,王虹. 光谱学与光谱分析. 2015(07)
[9]化学剥离制备氧化石墨烯及表征[J]. 王增奎,张国喜,刘聿成,张军,张永涛. 航天制造技术. 2012(05)
[10]KH-570功能化石墨烯的制备与表征[J]. 时镜镜,马文石,林晓丹. 无机化学学报. 2012(01)
硕士论文
[1]柔性链段和功能化石墨烯改性环氧树脂的研究[D]. 刘凤丹.湖南大学 2014
本文编号：3620592
【文章来源】：陕西科技大学陕西省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氧化石墨烯平面结构
15图 2-1 六亚甲基二异氰酸酯和 HDI 三聚体功能化石墨烯和 RGO 的制备方案Fig. 2-2 Preparation schemes of RGO and RGO functionalized with hexamethylene diisocyanate and Htrimer.称量 0.4 g 干燥的氧化石墨，添加到盛有 70 mL 除过水的 DMF 烧杯中，移入超清洗仪中振动 40 min，待 GO 完全溶于 DMF，将其移入 100 mL 三口烧瓶，调整 10，分别加入 HDI 和 Tri-HDI，再将三口烧瓶移到恒温水浴槽中，设置反应温度， 3 小时后加入 0.28 g 水合肼，继续反应数小时后，溶液离心，去除上清液，沉淀用甲烷离心洗涤三次，再用 50 °C 恒温干燥箱干燥 2 天从而得到(HDI-RGO)功能化石和 HDI 三聚体功能化石墨烯(Tri-HDI-RGO)。.3 结构表征及性能测试.3.1 X 射线衍射测试（XRD）本测试在型号为 Ultima IV 级别的 X 射线光衍射仪（XRD）下进行，日本理学。
本测试在规格为 Renishaw-invia 拉曼光谱仪（Raman）下进行，英国 RenishX 光电子能谱测试（XPS）本测试在规格为 AXIS-ULTRA DLD 的 XPS 仪器上进行，英国岛津。场发射扫描电镜测试（SEM）本测试在规格为 S-4800N 的扫描电子显微镜观察，日本理学。透射电镜（TEM）测试本测试在型号为 FEI Tecnai G2 F20 S-TWIN 级别的透射电子显微镜上观察热失重测试（TGA）本测试在型号为 TGA Q500 型热失重仪上测试，美国 TA。果与讨论HDI 功能化石墨烯（HDI-RGO）的制备、结构及微观形貌主要探究 HDI 的用量、反应所需的时间和温度对改性石墨烯性能的影响。1）探究添加 HDI 的用量对石墨烯改性的作用
【参考文献】：
期刊论文
[1]环氧树脂水性化制备技术及防腐性能研究进展[J]. 吴杨敏,周升国,卢光明,赵文杰. 表面技术. 2017(11)
[2]水性环氧树脂制备方法的研究进展[J]. 郭何云,王煦. 合成化学. 2017(05)
[3]氧化石墨烯/环氧树脂复合材料的制备与性能[J]. 唐梦龙,于思荣,孙伟松,李景达,张善保. 功能材料. 2016(S1)
[4]氢氧化铝/环氧树脂复合材料的电荷衰减特性[J]. 武庆周,彭宗仁,宁鑫,陈德彪,李劲. 强激光与粒子束. 2016(05)
[5]聚苯胺/石墨烯水性涂料的制备及其防腐性能研究[J]. 张兰河,李尧松,王冬,张万友,刘春光,王旭明. 中国电机工程学报. 2015(S1)
[6]石墨烯的制备及机理研究[J]. 唐晴晴,白青子,赵冬雪,尹乾柱,张景慧. 黑龙江科学. 2015(09)
[7]水性涂料的应用现状及研究进展[J]. 黄伟,邱祖民,肖建军,陶馨晗. 化工新型材料. 2015(08)
[8]Turbiscan多重光散射法研究纳米银溶胶的分散稳定性[J]. 夏朝辉,吕丽云,王虹. 光谱学与光谱分析. 2015(07)
[9]化学剥离制备氧化石墨烯及表征[J]. 王增奎,张国喜,刘聿成,张军,张永涛. 航天制造技术. 2012(05)
[10]KH-570功能化石墨烯的制备与表征[J]. 时镜镜,马文石,林晓丹. 无机化学学报. 2012(01)
硕士论文
[1]柔性链段和功能化石墨烯改性环氧树脂的研究[D]. 刘凤丹.湖南大学 2014
本文编号：3620592
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3620592.html
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