Подготовка и характеристики на полиимиден филм/графен полимерен материал

Според докладите методите за получаване на композитни материали от полиимид/графен обикновено са: смесване на разтвори, полимеризация на място и смесване на стопилка.

(1) Смесване на разтвора

Смесване на разтвора: След смесване на графен и графенови производни, за да ги диспергирате в полимерен разтвор, и след това отстраняване на разтворителя, могат да се приготвят съответните полимерни нанокомпозитни материали. Тъй като графенът няма почти никаква разтворимост, а графенът е склонен към междуслойно агрегиране. Ето защо изследователите са въвели органични функционални групи в структурата на графена, за да увеличат разтворимостта на графена и графеновите производни. Тъй като графеновият оксид е водоразтворим, той може да бъде директно смесен с неговия колоиден разтвор и водоразтворим полимерен воден разтвор. След смесване, ултразвукова обработка и процеси на формоване, приготвеният композитен материал от полимер/графенов оксид има отлични механични свойства. При получаването на графенов оксид и водонеразтворими полимери чрез смесване за получаване на композитни материали, органичната функция на графеновия оксид е все по-полезна за подобряване на неговата разтворимост в органични разтворители и силна комбинация с полимери.

(2) Полимеризация на място

Най-голямата разлика между метода на смесване на разтвор и метода на полимеризация in situ е, че процесът на полимерен синтез и смесването на графен или графенови производни се извършват едновременно, а полимерните вериги, образувани от полимеризацията и графен или графен производните имат различен външен вид. Силен ефект на ковалентна връзка. Композитният материал полимер/графен, получен по този метод, има по-силен ефект на интерфейса, така че неговата генерализираща функция е значително подобрена. Сред тях, полимер/графен композитни материали, получени чрез използване на найлон-6, полистирол, епоксидна смола и др. като полимерна матрица, всички са получени чрез полимеризация на място.

(3) Смесване на стопилката

В процеса на смесване на стопилка, композитният материал полимер/графен може да бъде приготвен без разтворители. Необходимо е само да смесва графен или графенови производни и полимера в разтопено състояние под въздействието на висока температура и висока сила на срязване. Съобщава се, че различни полимери (като полиестер и поликарбонат, полиетилен 2,6-нафталат)/функционални графенови композитни материали са получени чрез смесване на стопилка. Опитах също така смесване на стопилка и смесване на материали от полимлечна киселина/графен и полиетилен терефталат/графен. Въпреки че този метод може да реализира мащабна подготовка въпреки простата си работа, графеновият лист се счупва поради ефекта на високата сила на срязване по време на процеса на подготовка.