聚氨酯/石墨烯复合材料研究进展
2022-03-21周龙旋程国君宣自月刘蒙丁国新万祥龙李璟睿高俊珊
工程塑料应用 2022年3期
关键词:复合材料
周龙旋,程国君,2,3,宣自月,刘蒙,丁国新,万祥龙,3,李璟睿,高俊珊
[1.安徽理工大学材料科学与工程学院,安徽淮南 232001; 2.安徽省绿色高分子材料重点实验室,合肥 230601;3.安徽理工大学环境友好材料与职业健康研究院(芜湖),安徽芜湖 241003]
聚氨基甲酸酯又称聚氨酯,即主链上含有重复氨基甲酸酯基团的化合物的统称,由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。聚氨酯大分子中除含氨基甲酸酯外,还可含有适量的醚、酯、脲、缩二脲和脲基甲酸酯等基团。由于聚氨酯分子基团的差异,其可用于制造塑料[1–3]、橡胶[4–5]、纤维[6–8]、硬质[9–11]和软质[12]泡沫塑料等不同材料。
石墨烯是一种二维材料,具有六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,因此具有良好的力学性能、导电性、导热性和抗菌性等[13–15]。利用聚氨酯分子基团性能的差异性和石墨烯良好的功能性,制备的聚氨酯/石墨烯复合材料在发泡、接枝、掺杂等方面表现优良,因此在电磁屏蔽、导电、阻燃、耐腐蚀及生物抗菌等领域中具有潜在的应用价值[16–19]。根据原材料选择的不同、添加剂种类的各异、催化剂和分散剂品种的差别,可以得到种类丰富的聚氨酯/石墨烯复合材料。相较于纯聚氨酯,聚氨酯/石墨烯表现出卓越的弹性、硬度、附着力、耐久性等物理性能和优异的耐化学药品性、导热性、耐腐蚀、抗菌、阻燃等化学性能[20–23]。近年来,在聚氨酯/石墨烯复合材料的研究方面已开展大量工作并取得了明显的进步,笔者以石墨烯混合掺杂作为填料改性聚氨酯为主线,系统综述了近年来国内外聚氨酯/石墨烯复合材料在功能性和用途方面的进展,并对其研究趋势进行了展望。……
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