การเตรียมและคุณสมบัติของฟิล์มโพลีอิไมด์/วัสดุโพลีเมอร์กราฟีน

ตามรายงาน วิธีการเตรียมวัสดุคอมโพสิตโพลิอิไมด์/กราฟีนโดยทั่วไป ได้แก่ การผสมสารละลาย โพลิเมอไรเซชันในแหล่งกำเนิด และการผสมแบบหลอมละลาย

(1) การผสมสารละลาย

การผสมสารละลาย: หลังจากผสมกราฟีนและอนุพันธ์ของกราฟีนเพื่อแยกย้ายกันไปในสารละลายพอลิเมอร์ จากนั้นจึงนำตัวทำละลายออก ก็สามารถเตรียมวัสดุนาโนคอมโพสิตของพอลิเมอร์ที่สอดคล้องกันได้ เนื่องจากกราฟีนแทบไม่มีความสามารถในการละลาย และกราฟีนมีแนวโน้มที่จะรวมตัวระหว่างชั้น ดังนั้น นักวิจัยได้แนะนำกลุ่มฟังก์ชันอินทรีย์ในโครงสร้างของกราฟีนเพื่อเพิ่มความสามารถในการละลายของอนุพันธ์กราฟีนและกราฟีน เนื่องจากกราฟีนออกไซด์สามารถละลายน้ำได้ จึงสามารถผสมกับสารละลายคอลลอยด์และสารละลายพอลิเมอร์ที่ละลายน้ำได้โดยตรง หลังจากผสม การบำบัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง และกระบวนการขึ้นรูป วัสดุผสมพอลิเมอร์/กราฟีนออกไซด์ที่เตรียมไว้จะมีคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม ในการเตรียมกราฟีนออกไซด์และพอลิเมอร์ที่ไม่ละลายน้ำผ่านการผสมเพื่อเตรียมวัสดุคอมโพสิต ฟังก์ชันอินทรีย์ของกราฟีนออกไซด์มีประโยชน์มากขึ้นในการปรับปรุงความสามารถในการละลายในตัวทำละลายอินทรีย์และการผสมผสานที่แข็งแกร่งกับพอลิเมอร์

(2) พอลิเมอไรเซชันในแหล่งกำเนิด

ความแตกต่างที่ใหญ่ที่สุดระหว่างวิธีการผสมสารละลายกับวิธีการโพลีเมอไรเซชันในแหล่งกำเนิดคือ กระบวนการสังเคราะห์พอลิเมอร์และการผสมของกราฟีนหรืออนุพันธ์ของกราฟีนจะดำเนินการพร้อมกัน และโซ่โพลีเมอร์ที่เกิดจากพอลิเมอไรเซชันและกราฟีนหรือกราฟีน อนุพันธ์มีลักษณะที่แตกต่างกัน ผลกระทบของพันธะโควาเลนต์ที่แข็งแกร่ง วัสดุผสมพอลิเมอร์/กราฟีนที่ได้จากวิธีนี้มีเอฟเฟกต์อินเทอร์เฟซที่แข็งแกร่งกว่า ดังนั้นฟังก์ชันการวางนัยทั่วไปจึงได้รับการปรับปรุงอย่างมาก ในหมู่พวกเขา วัสดุผสมพอลิเมอร์/กราฟีนที่เตรียมโดยใช้ไนลอน-6 โพลีสไตรีน อีพอกซีเรซิน ฯลฯ เนื่องจากพอลิเมอร์เมทริกซ์ถูกเตรียมโดยกระบวนการโพลิเมอไรเซชันในแหล่งกำเนิด

(3) การหลอมละลาย

ในกระบวนการผสมละลาย วัสดุผสมพอลิเมอร์/กราฟีนสามารถเตรียมได้โดยไม่ต้องใช้ตัวทำละลาย เพียงแค่ต้องผสมอนุพันธ์ของกราฟีนหรือกราฟีนกับพอลิเมอร์ในสถานะหลอมเหลวภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูงและแรงเฉือนสูง มีรายงานว่าพอลิเมอร์หลายชนิด (เช่น โพลีเอสเตอร์และโพลีคาร์บอเนต โพลิเอทิลีน 2,6-แนฟทาเลต)/วัสดุผสมกราฟีนเชิงฟังก์ชันได้ถูกเตรียมขึ้นโดยการหลอมผสม ฉันยังพยายามหลอมผสมและผสมวัสดุพอลิแลกติกแอซิด/กราฟีนและโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต/กราฟีน แม้ว่าวิธีการนี้สามารถทำให้เกิดการเตรียมขนาดใหญ่ได้ แม้จะใช้งานง่าย แต่แผ่นกราฟีนก็แตกหักเนื่องจากผลของแรงเฉือนสูงในระหว่างกระบวนการเตรียมการ