原位热还原制备高度导电的聚苯乙烯/石墨烯复合材料

摘要

石墨烯因其具有优异的力学、电学、热学性能而受到广泛的关注,其可被用于制备聚合物/石墨烯导电复合材料.过去的工作多集中于研究各种还原氧化石墨烯的方法来制备导电聚合物复合材料,由于使用不导电的稳定剂或石墨烯在复合材料中被聚合物紧密包覆,导致复合材料导电性能提高有限；另外,一些有毒还原试剂的使用对环境和人体有严重的危害.本研究设计了一条新的、环境友好的制备路线,无需使用有毒还原剂,条件温和.其主要过程是将聚苯乙烯制成微球分散于水中,与氧化石墨烯混合,使氧化石墨烯组装到微球表面,再经过热压成型,获得热还原石墨烯以隔离网络结构分布于聚合物中的结构,导电复合材料逾渗值为0.23 vol％,石墨烯含量为2 vol％时电导率达0.5 S/m,已经能够满足许多电学应用。