第45寒第6期 2017年6月
聚氯乙烯 Polyvinyl Chloride
Vol. 45, No.6 Jun.，2017
石墨烯/聚合物复合材料的研究现状和产业化关键技术
叶鸥，，王猛，胡玲玲，韩和良
（杭州华纳化工科技有限公司，浙江杭州310051）
【关键词］石墨烯；聚合物；复合材料；纳米材料；产业化
【摘要】概述了国内外石烯/聚合物纳米复合材料的导电性能、力学性能、生物相容性和导热性等方面的研究进展，以及石墨烯原位案合改性聚氧乙烯的研究现状，指出聚合专用石墨烯的个性化定制和分散技术是实现产业化的关键。
【中图分类号】TQ127.1;TQ325.3【文献标志码】B【文章编号】10097937(2017)060008-07
Research status of graphene/polymer composites and
key technologies for their industrialization YE Peng,WANG Meng,HU Lingling, HAN Heliang
(Hangzhou Huana Chemical Industry Technology Co. , Ltd., Hangzhou 310051, China) Key words:graphene; polymer; composite; nano material; industrialization
Abstract: The research progress at home and abroad of graphene/polymer nanocomposite's proper-ties such as electrical conductivity, mechanical property, biocompatibility and thermal conductivity was introduced briefly. The research status of polyvinyl chloride modified by in situ polymerization with gra-phene was introduced as well. The author pointed out that customized graphene for polymerization and its dispersion technology were the key to industrialization.
石墨烯由于其特殊的二维纳米结构，具有极高的导电性、比表面积和力学性能，因此被誉为万能材料。将石墨烯与其他材料进行复合，可以充分利用不同种类材料的特点，赋予复合材料新的功能，拓展石墨烯的应用领域，使石墨烯有望成为“材料味精”。
单层石墨烯[1-2]只有1个原子厚度，约为0.33 nm，是第1个发现的二维原子晶体。在石墨烯中每个碳原子都有1个未成键的P电子，形成了超级共轭体系，使石墨烯具有极高的机械强度、导电导热性和抗渗透性[3-!，从而引起了研究者的广泛关注。
为了开拓石墨烯的应用领域，进一步提高其实用性能，研究人员将石墨烯与多种聚合物材料进行复合。通过定的协同作用，有望赋予复合材料新
的性能，形成新的高科技产业。 1导电性能
石墨烯本身具有极高的电子迁移率，超过2×【收稿日期】20170323
10°cm/（V·s），电导率为10°S/m，是室温条件下导电性能最佳的材料["-"}，将其与聚合物材料复合，可以有效地改善聚合物材料的导电性能。水性聚氨酯（WPU)对环境污染小，在涂料和胶黏剂中应用广泛；近年来，水性聚氨酯也被应用于电子设备[7]。
Ding等*i用水热法分散氧化石墨烯，并加入聚乙烯吡咯烷酮（PVP）以提高氧化石墨烯的分散性，再将氧化石墨烯和水性聚氨酯溶液混合得到石墨烯/水性聚氨酯复合材料。当石墨烯添加量为4%（质量分数）时，电导率达到8.30×10-+S/cm。
Wang等将甲基丙烯酸甲酯插层原位聚合在化学改性的石墨烯片层间，使石墨烯片层在聚合过程中发生崩解，得到更少层的石墨烯。该石墨烯/聚合物复
合材料具有优异的导电性，电导率大于1700S/m。 2力学性能
石墨烯具有优异的力学性能，将其与聚合物形
[作者简介】叶鹏（1977一），男，博士，副教投，主要从事聚合物缩米复合材料的界面控制和反应工程研究。
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万方数据