પોલિમાઇડ ફિલ્મ/ગ્રાફીન પોલિમર સામગ્રીની તૈયારી અને લાક્ષણિકતાઓ

અહેવાલો અનુસાર, પોલિમાઇડ/ગ્રાફીન સંયુક્ત સામગ્રીની તૈયારીની પદ્ધતિઓ સામાન્ય રીતે છે: સોલ્યુશન બ્લેન્ડિંગ, ઇન-સીટુ પોલિમરાઇઝેશન અને મેલ્ટ બ્લેન્ડિંગ.

(1) ઉકેલનું મિશ્રણ

સોલ્યુશન સંમિશ્રણ: ગ્રાફીન અને ગ્રાફીન ડેરિવેટિવ્સને પોલિમર દ્રાવણમાં વિખેરવા માટે મિશ્ર કર્યા પછી, અને પછી દ્રાવકને દૂર કર્યા પછી, અનુરૂપ પોલિમર નેનોકોમ્પોઝિટ સામગ્રી તૈયાર કરી શકાય છે. કારણ કે ગ્રાફીનમાં લગભગ કોઈ દ્રાવ્યતા હોતી નથી, અને ગ્રાફીન આંતરસ્તર એકત્રીકરણની સંભાવના ધરાવે છે. તેથી, સંશોધકોએ ગ્રાફીન અને ગ્રાફીન ડેરિવેટિવ્સની દ્રાવ્યતા વધારવા માટે ગ્રાફીનની રચનામાં કાર્બનિક કાર્યાત્મક જૂથો દાખલ કર્યા છે. કારણ કે ગ્રાફીન ઓક્સાઇડ પાણીમાં દ્રાવ્ય છે, તેને તેના કોલોઇડલ દ્રાવણ અને પાણીમાં દ્રાવ્ય પોલિમર જલીય દ્રાવણ સાથે સીધું મિશ્રિત કરી શકાય છે. મિશ્રણ, અલ્ટ્રાસોનિક સારવાર અને મોલ્ડિંગ પ્રક્રિયાઓ પછી, તૈયાર પોલિમર/ગ્રાફીન ઓક્સાઇડ સંયુક્ત સામગ્રીમાં ઉત્તમ યાંત્રિક ગુણધર્મો છે. સંયુક્ત સામગ્રી તૈયાર કરવા માટે સંમિશ્રણ દ્વારા ગ્રાફીન ઓક્સાઇડ અને પાણીમાં અદ્રાવ્ય પોલિમરની તૈયારીમાં, ગ્રાફીન ઓક્સાઇડનું કાર્બનિક કાર્ય કાર્બનિક દ્રાવકોમાં તેની દ્રાવ્યતા અને પોલિમર સાથે મજબૂત સંયોજનને સુધારવા માટે વધુને વધુ મદદરૂપ થાય છે.

(2) ઇન-સીટુ પોલિમરાઇઝેશન

સોલ્યુશન સંમિશ્રણ પદ્ધતિ અને ઇન-સીટુ પોલિમરાઇઝેશન પદ્ધતિ વચ્ચેનો સૌથી મોટો તફાવત એ છે કે પોલિમર સંશ્લેષણની પ્રક્રિયા અને ગ્રાફીન અથવા ગ્રાફીન ડેરિવેટિવ્ઝના મિશ્રણની પ્રક્રિયા એક જ સમયે હાથ ધરવામાં આવે છે, અને પોલિમરાઇઝેશન અને ગ્રાફીન દ્વારા રચાયેલી પોલિમર સાંકળો અને ગ્રાફીન અથવા ગ્રાફીનનું મિશ્રણ. ડેરિવેટિવ્ઝ વિવિધ દેખાવ ધરાવે છે. મજબૂત સહસંયોજક બોન્ડ અસર. આ પદ્ધતિ દ્વારા મેળવેલ પોલિમર/ગ્રાફીન સંયુક્ત સામગ્રીમાં મજબૂત ઇન્ટરફેસ અસર છે, તેથી તેના સામાન્યીકરણ કાર્યમાં નોંધપાત્ર સુધારો કરવામાં આવ્યો છે. તેમાંથી, પોલિમર મેટ્રિક્સ તરીકે નાયલોન-6, પોલિસ્ટરીન, ઇપોક્સી રેઝિન, વગેરેનો ઉપયોગ કરીને તૈયાર કરવામાં આવતી પોલિમર/ગ્રાફીન સંયુક્ત સામગ્રીઓ તમામ ઇન-સીટુ પોલિમરાઇઝેશન દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવે છે.

(3) ઓગળે મિશ્રણ

ઓગળવાની પ્રક્રિયામાં, પોલિમર/ગ્રાફીન સંયુક્ત સામગ્રી સોલવન્ટ વિના તૈયાર કરી શકાય છે. તેને માત્ર ગ્રાફીન અથવા ગ્રાફીન ડેરિવેટિવ્ઝ અને પોલિમરને પીગળેલી સ્થિતિમાં ઉચ્ચ તાપમાન અને ઉચ્ચ શીયરિંગ ફોર્સની અસર હેઠળ મિશ્રિત કરવાની જરૂર છે. એવું નોંધવામાં આવે છે કે વિવિધ પ્રકારના પોલિમર (જેમ કે પોલિએસ્ટર અને પોલીકાર્બોનેટ, પોલિઇથિલિન 2,6-નેપ્થાલેટ)/કાર્યકારી ગ્રાફીન સંયુક્ત સામગ્રીઓ મેલ્ટ મિશ્રણ દ્વારા તૈયાર કરવામાં આવી છે. મેં પોલીલેક્ટીક એસિડ/ગ્રાફીન અને પોલિઇથિલિન ટેરેફ્થાલેટ/ગ્રાફીન સામગ્રીના મિશ્રણ અને સંયોજનનો પણ પ્રયાસ કર્યો. જો કે આ પદ્ધતિ તેની સરળ કામગીરી હોવા છતાં મોટા પાયે તૈયારીનો અહેસાસ કરી શકે છે, તૈયારીની પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉચ્ચ શીયર ફોર્સ અસરને કારણે ગ્રેફિન શીટ તૂટી જાય છે.