【摘 要】
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该文研究了从石墨嵌入复合物及其脱嵌产物出发制备石黑与有机高分子复合材料的方法、复合材料的微观结构及性能.全文分为以下两部分.第一部首先采用硫酸为插层剂,双氧水为氧
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该文研究了从石墨嵌入复合物及其脱嵌产物出发制备石黑与有机高分子复合材料的方法、复合材料的微观结构及性能.全文分为以下两部分.第一部首先采用硫酸为插层剂,双氧水为氧化剂制备了4阶结构的硫酸-石黑嵌入复合物.考察了微波加热工艺用于高温处理硫酸-石墨嵌入复合物使硫酸迅速分荽脱嵌制备膨胀石墨的可行性,结果表明微波加热方法比起传统加热方法制备的膨胀石墨膨胀容积更大,含硫量更低,其快速启动和关闭,加热速度快的特点使其比起传统加热方法更节能、方便.然后在膨胀石墨与石蜡、SBS复合制备了在石蜡熔融状态下仍然保持形状稳定且具有高导热性的复合相变材料.第二部分首先用正交试验设计方法优化了反应条件制备1阶结构的钾-甲氢呋喃-石墨嵌入复合物(K-THF-GIC),并分析了K-THF-GIC的组成结构、THF分子在石墨层间的空间排列,研究了K-THF-GIC在近倔、溶剂中以及加热处理时的稳定性,对K、THF嵌入石墨层间以及从石墨层间脱嵌的过程时行了探讨.其次,利用K-THF-GIC引发苯乙烯单体原位聚合制备了石墨/聚苯惭烯复合材料.研究了K-THF-GIC引发苯乙烯聚合机理以及催化性能,结果表明K-THF-GIC引发苯乙烯单体聚合属于阴离子聚合机理,石墨片层表面及片层边缘的活性阴离子能迅速地引发单体聚合,而石墨层间的活性阴离子与单体接触需要一定的时间,有的甚至还来不及与单体接触,单体就已经聚合物完全了,因此造成催化效率较低.最后从XRD、TEM结果分析了石墨/聚苯乙烯复合物的结构,石墨以小于100nm厚的片怪分散在聚苯惭烯中,从复合物中聚苯乙烯的玻璃化温度、热分解温度升高而石墨的热稳定性降低表明石墨片层与聚苯乙烯之间存在较强的界面相互作用力.
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