石墨烯/聚丙烯复合材料制备及性能研究

摘要

以石墨烯(GNPs)为填料对聚丙烯(PP)进行改性,通过球磨和熔融挤出共混的方法制备了一系列不同GNPs含量的GNPs/PP复合材料.用X射线衍射、扫描电子显微镜、电导率测试及拉伸测试等手段对复合材料的结构和性能进行表征分析,研究GNPs含量对复合材料性能的影响.结果 表明:随着GNPs含量的增加,复合材料的电导率逐渐增大;当GNPs质量分数为15％时,复合材料的电导率达到0.127 S/cm;复合材料的电阻逾渗阈值在GNPs质量分数为5％ ～8％之间.在力学性能方面,随着GNPs含量的增加,复合材料的拉伸强度呈现出先增加后降低的趋势;当GNPs质量分数为3％时,复合材料的拉伸强度达到最大,为35.658 MPa,比纯PP提高了21.04％;复合材料的弹性模量随着GNPs含量的增加而增加,在GNPs质量分数为15％时,复合材料的弹性模量比纯PP提高了89.6％,达到2 068.54 MPa.本文对制备高导电和高强度的导电聚合物或者导电纤维母粒可以提供一定的参考价值.