李晓萱，王忠娟，伍胜利，2（.合肥工业大学化学与化工学院，安徽合肥　230009；2.安徽省食品药品检验研究院，安徽合肥　23005）



氨基功能化石墨烯/水性聚氨酯复合材料的制备与性能研究

李晓萱1，王忠娟1，伍胜利1，2
（1.合肥工业大学化学与化工学院，安徽合肥230009；2.安徽省食品药品检验研究院，安徽合肥230051）

摘要：文章以2，4-甲苯二异氰酸酯（2，4-TDI）为架桥剂，制备了表面含伯胺基的功能化石墨烯（N-FGNs）。然后将其与末端含异氰酸酯的聚氨酯树脂混合，通过伯氨基与异氰酸酯之间的反应制备了两者之间存在共价键的石墨烯/水性聚氨酯（N-FGNs/WPU）复合材料。透射电镜（TEM）和扫描电镜（SEM）表征结果表明，NFGNs可均匀分散在聚氨酯中，同时两者之间存在很强的界面作用力。当N-FGNs的添加量为1.0%时，该NFGNs/WPU复合材料的拉伸强度相对于纯的WPU材料提升了77%，40℃时的储能模量E'提高了930%，断裂伸长率仅下降了4%。

关键词：石墨烯；水性聚氨酯；力学性能；热稳定性

石墨烯是2004年才被发现的一种新型二维平面纳米材料，其特殊的单原子层结构决定了它具有丰富而新奇的物理性质，如高的比表面积［1］、优良的导热性能［2］、力学性能［3］及电子传递能力［4］等。这些独特性质使其成为诸多新材料中最具潜力的奇迹材料，利用石墨烯制备石墨烯/聚合物复合材料是其重要的研究方向之一。与其他无机碳材料相似，在制备石墨烯/聚合物复合材料过程中要解决的关键问题是石墨烯在聚合物中的分散性和界面作用力的问题。因为石墨烯自身非常容易聚集，而且与有机的高分子之间很难相容，导致其很难直接用于石墨烯/聚合物复合材料的制备。……