Polyimidikalvo/grafeenipolymeerimateriaalin valmistus ja ominaisuudet

Raporttien mukaan polyimidi/grafeeni-komposiittimateriaalien valmistusmenetelmät ovat yleensä: liuossekoitus, in situ -polymerointi ja sulasekoitus.

(1) Liuoksen sekoittaminen

Liuoksen sekoittaminen: Kun grafeenia ja grafeenijohdannaisia ​​on sekoitettu dispergoimaan ne polymeeriliuokseen, ja sitten liuotin poistettu, voidaan valmistaa vastaavat polymeerinanokomposiittimateriaalit. Koska grafeeni ei ole lähes liukoinen, ja grafeeni on altis kerrosten väliselle aggregaatiolle. Siksi tutkijat ovat lisänneet grafeenin rakenteeseen orgaanisia funktionaalisia ryhmiä lisätäkseen grafeenin ja grafeenijohdannaisten liukoisuutta. Koska grafeenioksidi on vesiliukoista, se voidaan sekoittaa suoraan sen kolloidisen liuoksen ja vesiliukoisen polymeerin vesiliuoksen kanssa. Sekoituksen, ultraäänikäsittelyn ja muovausprosessien jälkeen valmistetulla polymeeri/grafeenioksidikomposiittimateriaalilla on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet. Valmistettaessa grafeenioksidia ja veteen liukenemattomia polymeerejä sekoittamalla komposiittimateriaalien valmistamiseksi, grafeenioksidin orgaaninen toiminta auttaa parantamaan sen liukoisuutta orgaanisiin liuottimiin ja vahvaa yhdistelmää polymeerien kanssa.

(2) In situ -polymerointi

Suurin ero liuossekoitusmenetelmän ja in situ -polymerointimenetelmän välillä on, että polymeerisynteesiprosessi ja grafeenin tai grafeenijohdannaisten sekoittaminen suoritetaan samanaikaisesti, ja polymeroinnin ja grafeenin tai grafeenin muodostamat polymeeriketjut johdannaisilla on erilainen ulkonäkö. Vahva kovalenttinen sidosvaikutus. Tällä menetelmällä saadulla polymeeri/grafeeni-komposiittimateriaalilla on vahvempi rajapintavaikutus, joten sen yleistystoiminto on parantunut merkittävästi. Niiden joukossa polymeeri/grafeeni-komposiittimateriaalit, jotka on valmistettu käyttämällä nylon-6:ta, polystyreeniä, epoksihartsia jne. polymeerimatriisina, valmistetaan kaikki in situ -polymeroinnilla.

(3) Sulasekoitus

Sulasekoitusprosessissa polymeeri/grafeeni-komposiittimateriaali voidaan valmistaa ilman liuottimia. Sen tarvitsee vain sekoittaa grafeenia tai grafeenijohdannaisia ​​ja polymeeriä sulassa tilassa korkean lämpötilan ja suuren leikkausvoiman vaikutuksesta. On raportoitu, että erilaisia ​​polymeerejä (kuten polyesteriä ja polykarbonaattia, polyeteeni-2,6-naftalaattia)/funktionaalisia grafeenikomposiittimateriaaleja on valmistettu sulasekoituksella. Kokeilin myös polymaitohappo/grafeeni- ja polyeteenitereftalaatti/grafeenimateriaalien sulasekoitusta ja seostamista. Vaikka tällä menetelmällä voidaan toteuttaa suuren mittakaavan valmistus yksinkertaisesta toiminnasta huolimatta, grafeenilevy rikkoutuu suuren leikkausvoiman vaikutuksesta valmistusprosessin aikana.