熱致性液晶-氧化石墨烯的協(xié)同作用對酚醛復(fù)合材料性能的影響.pdf

1、液晶高分子是一種具有高強高模、耐高溫及自增強等特點的新型高分子材料,其在改性熱固性樹脂方面有著重要作用;氧化石墨烯由于其獨特的層狀納米結(jié)構(gòu)賦予其良好的自潤滑性和增強效果,利用二者協(xié)同作用改善復(fù)合材料性能已引起廣泛關(guān)注。本文在Hummers法基礎(chǔ)上制備氧化石墨烯(GO),利用自行合成的兩種熱致性液晶PHDT和IA6PHTG對氧化石墨烯進(jìn)行表面改性,制備改性氧化石墨烯c-PHDT/GO與c-IA6PHTG/GO。通過模壓成型方法制備c-PH

2、DT/GO/PF和c-IA6PHTG/GO/PF復(fù)合材料,分別研究了兩種熱致性液晶改性GO對酚醛樹脂復(fù)合材料性能的影響。
　　1.分別采用兩種熱致性液晶PHDT和IA6PHTG對GO進(jìn)行處理。通過FT-IR、Raman光譜、XRD、TGA和POM表征其結(jié)構(gòu)和性能。結(jié)果表明改性后的GO拉曼光譜發(fā)生了紅移現(xiàn)象,說明液晶與GO間存在相互作用力;經(jīng)液晶改性后GO的熱穩(wěn)定性得到提高;XRD測試表明改性后的GO出現(xiàn)新的衍射峰,結(jié)構(gòu)有所改變;P

3、OM測試說明改性后的GO具有液晶性。
　　2.GO經(jīng)熱致液晶PHDT改性后,c-PHDT/GO/PF復(fù)合材料的性能有一定提高。與GO/PF、p-PHDT/GO(物理混合)/PF復(fù)合材料相比,c-PHDT/GO/PF復(fù)合材料的沖擊強度分別提高了27.6％和11.1%,彎曲強度分別提高了11.8%和7.6%;初始儲能模量提高了16.2%和4.2%;而磨損質(zhì)量降低了12.7%和8.8%。當(dāng)c-PHDT/GO加入量為0.75%時,復(fù)合材料

4、的力學(xué)性能最優(yōu);當(dāng)加入量為0.5%和0.75%時復(fù)合材料的磨損質(zhì)量最低,磨損面較為光滑平整;加入量為0.75%時復(fù)合材料初始儲能模量較純酚醛樹脂復(fù)合材料提高了28.4%,表明復(fù)合材料的強度得到提高。
　　3. GO經(jīng)熱致液晶IA6PHTG改性后,c-IA6PHTG/GO/PF復(fù)合材料的性能得到提高。與GO/PF、p-IA6PHTG/GO(物理混合)/PF復(fù)合材料相比,c-IA6PHTG/GO/PF復(fù)合材料的沖擊強度分別提高了20.

5、4%和14.7%,彎曲強度分別提高了10.4%和7.1%;初始儲能模量提高了14.3%和11.9%;而磨損質(zhì)量降低了11.1%和7.6%。在含量對比實驗中,當(dāng)c-IA6PHTG/GO的添加量為0.5%時,復(fù)合材料的沖擊強度、彎曲強度和彎曲模量分別提高了33.7%、11.9%和29.2%,初始儲能模量提高了31.4%;加入量為0.5%時復(fù)合材料的磨損質(zhì)量最低,磨損質(zhì)量降低了14.0%,表明復(fù)合材料的耐磨性能得到提高。
　　4.結(jié)果表