张　亮,　王晓敏,　刘春华,　杨　文,　郝文涛

(合肥工业大学 化学与化工学院,安徽 合肥　230009)



高强高韧超支化聚酰胺胺/氧化石墨烯仿贝壳复合膜

张亮,王晓敏,刘春华,杨文,郝文涛

(合肥工业大学 化学与化工学院,安徽 合肥230009)

文章采用超支化聚合物聚酰胺胺(HPAMAM)和氧化石墨烯(gragheneoxide,GO),通过真空抽滤自组装的方法制备了仿贝壳复合材料,并对其用京尼平进行了适当的交联。采用透射电子显微镜(transmissionelectronmicroscope,TEM)对GO进行了表征,采用红外光谱(infraredspectroscopy,IR)、扫描电子显微镜(scanningelectronmicroscope,SEM)、X-射线衍射仪(X-raydiffraction,XRD)和电子万能试验机对HPAMAM/GO复合膜的结构和力学性能进行了表征。结果表明:HPAMAM/GO复合膜呈现出类似于贝壳的“砖”和“泥浆”排列的层状结构;随HPAMAM在复合膜中质量分数的提高,复合膜的延展性不断提高;在交联后,G-HPAMAM/GO复合膜的力学性能显著提高,拉伸强度约为150MPa;复合膜保持了很高的韧性,其断裂伸长率高达10%以上。因此HPAMAM在构筑高强高韧仿贝壳复合材料方面具有非常高的研究价值。

超支化聚酰胺胺;氧化石墨烯;仿贝壳;交联;强度;韧性

贝壳、骨头和木头等是天然的生物复合材料,其中贝壳是研究最为广泛的生物模型材料。过去几十年来,研究者对贝壳结构做了深入的研究。研究发现,珍珠贝由近似95% 霞石碳酸钙片晶和5%生物大分子组成[1]。贝壳从分子到纳米级、微米级呈现多层次结构,使得贝壳具有高强度、高刚性和高韧性[2]等优良的力学性能。这些天然复合材料为合理设计和建造具有多层次结构和多功能结合的新型复合材料[3]提供了灵感的来源。……