石墨烯改性聚苯硫醚的结构与性能研究

石墨烯是一种新型的碳纳米材料，是目前已知最薄的一维纳米材料，只有单原子厚度，其独特的结构和极大的比表面积赋予其优异的性能，在电子电气、分子筛选、生物检测和纳米复合材料等领域具有广阔的应用前景[94-95, 161]。石墨烯与聚合物进行复合可赋予复合材料高力学强度、高导电性和高热稳定性等优异性能[93-95]，并拓宽聚合物的应用范围，但石墨烯因难在聚合物中分散，因此，需首先对石墨烯进行功能化改性，改善其在聚合物基体中的分散性。

第三章中已利用添加MMT来改善PPS基体的耐氧化性能，研究发现MMT纳米片层可以促进PPS 分子链中硫元素转变为砜基，但这一规律仅在MMT 纳米片层上得到体现，而在其他层状纳米颗粒上还未得到证实。与MMT 片层相比，石墨烯片层具有更大的比表面积、更高的模量强度和更强的屏蔽阻隔及吸附效应，因此，本章通过在PPS基体中添加石墨烯片层不仅可以补充证明第三章的发现规律，还有可能进一步提高PPS 基体的耐氧化性能。

现阶段聚合物/石墨烯纳米复合材料的制备方法与聚合物/MMT复合材料一样，也主要有三种[162-164]：溶液共混法、原位聚合法和熔融共混法。前两种方法可使石墨烯在聚合物中得到良好的分散，但需要使用大量的有机溶剂，成本高昂且污染环境，难以进行工业化生产，熔融共混法则工艺简单、无污染且成本低，但在熔融加工温度下，功能化石墨烯易分解，目前，聚合物利用熔融共混制备纳米复合材料的研究还较少。PPS等难溶于有机溶剂的聚合物利用熔融共混法制备纳米复合材料则是最佳选择，但是，现阶段制备PPS/石墨烯纳米复合材料的研究报道十分少见，主要是PPS的高加工温度使功能化改性石墨烯的官能团易分解，造成石墨烯分散性差而严重影响复合材料的结构与性能。(www.xing528.com)

本章采用第二章制备得到的热稳定性较好的功能化修饰石墨烯与PPS进行熔融共混制备纳米复合材料，探明石墨烯片层在PPS基体中的分散结构，制备分散性较好的PPS/石墨烯纳米复合材料，并对制备的纳米复合材料的力学性能、结晶性能、热稳定性和耐氧化性能进行测试研究，同时对其耐氧化机理进行探讨。