石墨烯改性PA6:石墨烯改性高分子材料的主要工藝有原位聚合、熔融共混、溶液聚合和靜電紡絲聚合四種。為避免石墨烯在高分子材料基體中發(fā)生團(tuán)聚,大都采用含有大量氧官能團(tuán)的氧化石墨烯(GO),通過(guò)對(duì)氧官能團(tuán)改性與高分子材料基體發(fā)生靜電、化學(xué)反應(yīng)等形成共價(jià)鍵、離子鍵和氫鍵,提高大分子鏈間作用力。
利用太陽(yáng)光極化對(duì)氧化石墨烯剝離氧原子從而得到原位石墨烯高分子材料(SG),然后用靜電解質(zhì)對(duì)SG表面改性,獲得P-SG,同時(shí)將碳纖維(CF)用酸氧化處理表面,得到改性碳纖維O-CF,將P-SG和O-CF在水溶液中超聲混合處理,獲得石墨烯包覆CF 復(fù)合料,將復(fù)合粒子與PA6熔融共混制備出復(fù)合材料。改性石墨烯相當(dāng)于雙面膠將CF與PA6基體粘結(jié)在一起,提高了填料與基體的相容性,復(fù)合材料的力學(xué)性能得到很大提高,當(dāng)添加13%CF時(shí),材料的彎曲彈性模量和拉伸強(qiáng)度分別為4.9GPa和180.59MPa,與純PA6相比,分別提高了42.3%和67.31%,但工藝要求高。
利用靜電紡絲方法制備出蜘蛛網(wǎng)形狀的PA6/GO(改性石墨烯GO)納米纖維。GO通過(guò)氫鍵與PA6表面連接,整個(gè)過(guò)程電離加速是關(guān)鍵。他們對(duì)PA6/GO蜘蛛網(wǎng)形狀的納米纖維進(jìn)行水熱解還原處理,在125℃處理3小時(shí),形成致密的PA6/RGO納米纖維網(wǎng)。該纖維的導(dǎo)電率可以達(dá)到1.0×10ˉ?S/㎝,分別是純PA6材料和PA6/GO材料的300倍和3倍。隨后,他們用同樣的方法設(shè)計(jì)合成出PA6/TiO-RGO?復(fù)合材料,Tio?在水熱處理過(guò)程引入。該材料與水的接觸角幾乎可達(dá)0℃,而純PA6材料為131.2℃,表明該材料可用作水過(guò)濾材料。對(duì)該材料進(jìn)行光催化降解甲基藍(lán)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)性能優(yōu)異,可用作循環(huán)使用的光催化材料。