Παρασκευή και χαρακτηριστικά φιλμ πολυιμιδίου/πολυμερούς υλικού γραφενίου

Σύμφωνα με αναφορές, οι μέθοδοι παρασκευής σύνθετων υλικών πολυιμιδίου/γραφενίου είναι γενικά: ανάμειξη διαλύματος, επί τόπου πολυμερισμός και ανάμειξη τήγματος.

(1) Ανάμειξη διαλύματος

Ανάμειξη διαλυμάτων: Μετά την ανάμειξη γραφενίου και παραγώγων γραφενίου για τη διασπορά τους σε ένα διάλυμα πολυμερούς και στη συνέχεια την αφαίρεση του διαλύτη, μπορούν να παρασκευαστούν τα αντίστοιχα πολυμερή νανοσύνθετα υλικά. Επειδή το γραφένιο δεν έχει σχεδόν καθόλου διαλυτότητα και το γραφένιο είναι επιρρεπές σε συσσωμάτωση μεταξύ των στρωμάτων. Ως εκ τούτου, οι ερευνητές έχουν εισαγάγει οργανικές λειτουργικές ομάδες στη δομή του γραφενίου για να αυξήσουν τη διαλυτότητα του γραφενίου και των παραγώγων του γραφενίου. Επειδή το οξείδιο του γραφενίου είναι υδατοδιαλυτό, μπορεί να αναμιχθεί απευθείας με το κολλοειδές του διάλυμα και το υδατοδιαλυτό υδατικό διάλυμα πολυμερούς. Μετά την ανάμιξη, την επεξεργασία με υπερήχους και τις διεργασίες χύτευσης, το παρασκευασμένο σύνθετο υλικό πολυμερούς/οξειδίου γραφενίου έχει εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες. Κατά την παρασκευή οξειδίου του γραφενίου και αδιάλυτων στο νερό πολυμερών μέσω ανάμειξης για την παρασκευή σύνθετων υλικών, η οργανική λειτουργία του οξειδίου του γραφενίου είναι ολοένα και πιο χρήσιμη για τη βελτίωση της διαλυτότητάς του σε οργανικούς διαλύτες και έναν ισχυρό συνδυασμό με πολυμερή.

(2) Πολυμερισμός επί τόπου

Η μεγαλύτερη διαφορά μεταξύ της μεθόδου ανάμειξης διαλύματος και της μεθόδου επί τόπου πολυμερισμού είναι ότι η διαδικασία σύνθεσης πολυμερών και η ανάμειξη γραφενίου ή παραγώγων γραφενίου πραγματοποιούνται ταυτόχρονα και οι αλυσίδες πολυμερών σχηματίζονται από τον πολυμερισμό και το γραφένιο ή το γραφένιο Τα παράγωγα έχουν διαφορετική εμφάνιση. Ισχυρό φαινόμενο ομοιοπολικού δεσμού. Το σύνθετο υλικό πολυμερούς/γραφενίου που λαμβάνεται με αυτή τη μέθοδο έχει ισχυρότερη επίδραση διεπαφής, επομένως η λειτουργία γενίκευσής του έχει βελτιωθεί σημαντικά. Μεταξύ αυτών, τα σύνθετα υλικά πολυμερούς/γραφενίου που παρασκευάζονται χρησιμοποιώντας νάιλον-6, πολυστυρόλιο, εποξική ρητίνη κ.λπ. ως πολυμερή μήτρα παρασκευάζονται όλα με επιτόπιο πολυμερισμό.

(3) Ανάμειξη τήξης

Στη διαδικασία ανάμειξης τήγματος, το σύνθετο υλικό πολυμερούς/γραφενίου μπορεί να παρασκευαστεί χωρίς διαλύτες. Χρειάζεται μόνο να αναμίξει γραφένιο ή παράγωγα γραφενίου και το πολυμερές σε τηγμένη κατάσταση υπό την επίδραση της υψηλής θερμοκρασίας και της υψηλής δύναμης διάτμησης. Αναφέρεται ότι μια ποικιλία πολυμερών (όπως πολυεστέρας και πολυανθρακικό, 2,6-ναφθαλικό πολυαιθυλένιο)/λειτουργικά σύνθετα υλικά γραφενίου έχουν παρασκευαστεί με ανάμειξη τήγματος. Δοκίμασα επίσης ανάμειξη τήγματος και σύνθεση υλικών πολυγαλακτικού οξέος/γραφενίου και τερεφθαλικού πολυαιθυλενίου/γραφενίου. Αν και αυτή η μέθοδος μπορεί να πραγματοποιήσει προετοιμασία μεγάλης κλίμακας παρά την απλή λειτουργία της, το φύλλο γραφενίου σπάει λόγω της επίδρασης της υψηλής δύναμης διάτμησης κατά τη διαδικασία προετοιμασίας.