聚酰亞胺薄膜/石墨烯高分子材料的製備及特性

據介紹，聚酰亞胺/石墨烯複合材料的製備方法一般有：溶液共混、原位聚合和熔融共混。

(1) 溶液混合

溶液共混：將石墨烯和石墨烯衍生物混合，分散在聚合物溶液中，除去溶劑，即可製備出相應的聚合物納米複合材料。 因為石墨烯幾乎沒有溶解性，石墨烯容易發生層間聚集。 因此，研究人員在石墨烯的結構中引入了有機官能團，以增加石墨烯和石墨烯衍生物的溶解度。 由於氧化石墨烯是水溶性的，它可以直接與其膠體溶液和水溶性聚合物水溶液共混。 經過混煉、超聲處理和成型工藝，製備的聚合物/氧化石墨烯複合材料具有優異的力學性能。 在通過共混製備氧化石墨烯和水不溶性聚合物製備複合材料的過程中，氧化石墨烯的有機功能越來越有助於提高其在有機溶劑中的溶解性和與聚合物的牢固結合。

(2)原位聚合

溶液共混法與原位聚合法的最大區別在於，聚合物的合成過程和石墨烯或石墨烯衍生物的混合過程是同時進行的，聚合形成的聚合物鏈與石墨烯或石墨烯衍生品有不同的外觀。 強共價鍵效應。 該方法得到的聚合物/石墨烯複合材料具有更強的界面效應，因此其泛化功能得到了顯著提高。 其中，以尼龍6、聚苯乙烯、環氧樹脂等為聚合物基體製備的聚合物/石墨烯複合材料均採用原位聚合法製備。

(3)熔體混合

在熔融共混過程中，聚合物/石墨烯複合材料可以在沒有溶劑的情況下製備。 它只需要在高溫和高剪切力的作用下將石墨烯或石墨烯衍生物與熔融狀態的聚合物混合。 據報導，通過熔融共混製備了多種聚合物（如聚酯和聚碳酸酯、聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯）/功能石墨烯複合材料。 我還嘗試了聚乳酸/石墨烯和聚對苯二甲酸乙二醇酯/石墨烯材料的熔融共混和復合。 這種方法雖然操作簡單，但可以實現大規模製備，但由於製備過程中的高剪切力作用，石墨烯片被破壞。