石墨烯在环氧树脂中的应用

氧化石墨烯改性环氧树脂及其复合材料的性能任志东, 郝思嘉, 邢 悦, 杨 程, 戴圣龙（中国航发北京航空材料研究院，北京 100095）摘要：采用机械研磨的方法制备氧化石墨烯（GO ）改性环氧树脂（GH81），利用光学显微镜对GO 在环氧树脂（H81）中的分散情况进行分析，通过流变仪和差示扫描量热仪对H81和GH81的热熔行为和固化行为进行表征。

结果表明：GO 均匀分散在基体树脂中，GO 的加入不影响基体树脂的熔融黏度和固化条件；以GH81为基体树脂的碳纤维复合材料GH81-300的0°方向拉伸强度、弯曲强度和压缩强度分别为2270 MPa 、2239 MPa 和1529 MPa ，分别较未添加GO 时提高了6.4%、7.2%和7.1%。

关键词：氧化石墨烯；环氧树脂；热熔预浸料；碳纤维复合材料doi ：10.11868/j.issn.1005-5053.2018.000142中图分类号：O633.13；TB332 文献标识码：A 文章编号：1005-5053(2019)02-0025-08环氧树脂基碳纤维复合材料具有高比强度、高比模量及力学性能可设计等优点，已成为制作轻质高性能结构件的理想材料，并在航空航天领域获得了广泛的应用[1-3]。

由基体树脂（环氧树脂、固化剂）和增强纤维等组成的预浸料，是制造环氧树脂基碳纤维复合材料及制件的中间材料，其品质直接影响复合材料制件的性能[4]。

预浸料中基体树脂的黏度-温度特性是决定预浸料的黏性、铺贴性等操作性能优劣的关键因素，而基体树脂的固化行为则决定了预浸料的储存期和成型温度[5-6]。

氧化石墨烯（GO ）作为石墨烯的一种衍生材料，不仅具有二维片状结构和大的比表面积，而且表面分布有大量的羟基、羧基和环氧基等反应性官能团，能够与复合材料发生化学键结合，实现对复合材料的增强改性[7-10]。

因此，GO 和环氧树脂基碳纤维复合材料的有机结合，能够进一步提高复合材料的性能，为新一代航空飞行器的研制提供新材料支持。

石墨烯及其在涂料中的应用石墨烯是一种由碳原子构成的二维材料，具有极高的导电性、热导性和力学强度，因此在涂料行业中具有广泛的应用前景。

石墨烯在涂料中的应用主要体现在以下几个方面：1. 抗腐蚀性能：石墨烯涂料能够有效保护基材不受腐蚀。

由于石墨烯具有极高的导电性，可以形成一层致密的保护膜，阻隔外界的氧、水和其他腐蚀性物质的侵蚀，提高涂层的耐腐蚀性能。

2. 导电性能：石墨烯具有极高的导电性，可以用于制备导电涂料。

传统的防静电涂料通常含有金属颗粒，但这会导致涂层厚度增加，影响外观和性能。

而石墨烯涂料可以在涂层中加入少量的石墨烯颗粒，就能够显著提高涂层的导电性能，同时保持较薄的涂层厚度。

3. 热导性能：石墨烯具有极高的热导性，可以用于制备具有优异散热性能的涂料。

在一些特殊应用场景下，需要涂层能够快速将热量传导出去，以保护基材或提高设备的工作效率。

石墨烯涂料的热导性能可以满足这些需求，使涂层具有更好的散热性能。

4. 增强力学性能：石墨烯具有出色的力学强度，可以用于增强涂料的力学性能。

在一些需要涂层具有较高硬度、耐磨性和抗刮擦性能的场合，可以将石墨烯添加到涂料中，以提高涂层的力学性能。

5. 光学性能：石墨烯具有极高的光吸收率和光散射率，可以用于制备具有特殊光学效果的涂料。

例如，可以利用石墨烯的特殊光学性质制备出具有抗紫外线功能的涂料，用于户外建筑物的保护；还可以制备出具有特殊纹理和光泽效果的涂料，用于室内装饰。

石墨烯在涂料行业中具有广泛的应用前景。

通过将石墨烯添加到涂料中，可以改善涂料的抗腐蚀性能、导电性能、热导性能、力学性能和光学性能，从而提高涂层的整体性能和使用寿命。

随着石墨烯技术的不断发展和成熟，相信石墨烯涂料将会在未来得到更广泛的应用。

石墨烯改性UV固化双酚A环氧丙烯酸树脂性能的研究魏燕彦;王虎【摘要】以双酚A环氧丙烯酸酯为预聚物,制备了液态UV固化树脂,并将石墨烯分散于液态UV固化树脂中,研究了石墨烯对树脂性能的改进,同时与炭黑改性树脂进行了平行对比.结果表明:透射电镜观察到质量分数为0.025％的炭黑在液态UV固化树脂中发生团聚,炭黑改性后树脂拉伸强度下降了32.8％,弯曲模量下降了46.88％,改性效果差;而透射电镜显示石墨烯在液态UV固化树脂中的分散效果较好,经石墨烯改性后的UV固化树脂拉伸强度提高了8.39％,弯曲模量下降了46.79％,表明石墨烯对液态UV固化树脂具有增强增韧的作用.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2016(046)006【总页数】6页(P12-16,27)【关键词】石墨烯;炭黑;UV固化;环氧丙烯酸酯【作者】魏燕彦;王虎【作者单位】青岛科技大学高分子科学与工程学院,山东青岛266042;青岛科技大学高分子科学与工程学院,山东青岛266042【正文语种】中文【中图分类】TQ630.4石墨烯（PG）是由碳原子以sp2杂化互相连接组成的二维片状纳米材料［1］，单层石墨烯的理论厚度为0.335 nm，是目前发现的最薄的二维材料［2－3］。

石墨烯的特殊结构使其具有优良的物理性能，强度高达130 GPa，是目前发现的力学性能最好的材料之一；导热率约为5 000 W／（mK），是优良的导热体［4］；另外，石墨烯还具有分数量子霍尔效应等一系列性质［5］。

良好的物理性能及极大的比表面积使其适合高性能复合材料的开发［6］，如，Wajid 等［7］用石墨烯改性环氧树脂，使其强度、模量分别提高了38%、37%。

双酚A环氧丙烯酸酯（EA）是典型的刚性光固化树脂，固化后具有良好的硬度、光泽、耐热性和化学稳定性等优点［8－10］。

但是，双酚 A环氧丙烯酸酯刚性结构含量高，固化后存在柔韧性差、脆性高的缺点，因此，为了改善其固化后的缺点，常对其进行改性。

石墨烯复合材料的制备、性能与应用摘要：纳米科学技术是当今社会科学中一个重要的研究话题。

它是现代科学技术的重要内容，也是未来技术的主流。

是基础研究与应用探索紧密联系的新兴高尖端科学技术。

石墨烯具有独特的结构和优异的电学、热学、力学等性能,自从2004年被成功制备出来,一直是全世界范围内的一个研究热点。

由于石墨烯具有巨大的表面体积比和独特的高导电性等特性,石墨烯及其复合材料在电化学领域中有着诱人的应用前景,因此,石墨烯材料的制备及其在电化学领域应用的研究是石墨烯材料研究的一个重要领域。

综述了石墨烯与石墨烯复合材料的制备及其在超级电容器、锂离子电池、太阳能电池、燃料电池等电化学领域中应用的研究现状,展望了石墨烯材料的制备及其在电化学领域应用的未来发展前景。

关键词;复合材料纳米材料石墨烯正文;一，石墨烯复合材料的制备石墨烯是2004年才被发现的一种新型二维平面复合材料，其特殊的单原子层决定了它具有丰富而新奇的物理性质。

研究表明，石墨烯具有优良的电学性质，力学性能及可加工性。

石墨烯复合材料的制备是石墨烯研究领域的一个重要的课题，如何简单，快速，绿色地制备其复合材料，而又采用化学分散法大量制备氧化石墨烯,并采用直接共混法制备氧化石墨烯/酚醛树脂纳米复合材料。

通过AFM、SEM、FT-IR、TG等对其进行表征,结果表明,氧化石墨烯完全剥离,并在基体中分散均匀,而且两者界面相容性好,提高了复合材料的热稳定性。

通过高温热处理使复合材料薄膜在兼顾形貌的同时实现导电,当氧化石墨烯含量为2%(质量分数)时,其导电率为96.23S/cm。

采用原位乳液聚合和化学还原法制备了石墨烯和聚丙乙烯的复合材料。

研究表明PS微球通过公家方式连接到石墨烯的表面。

通过PS微球修饰后的石墨烯在氯仿中变现良好的分散性。

制备的复合材料具有优良的导电性，同时PS的玻璃化温度的热稳定性得到了提高。

本研究所提出的方法具有环境友好高效的特点，渴望被采用到其他聚合物和化合物来修饰石墨烯。

石墨烯类材料对环氧树脂的增韧及其机理研究石墨烯类材料对环氧树脂的增韧及其机理研究近年来，随着社会的发展和进步，人们对加工性能越来越高的材料的需求也日益增加，它提供了全新的强化和功能材料的发展机会。

随着材料科学的发展和进步，石墨烯类材料受到了越来越多的关注。

石墨烯是一种由单层碳原子构成的二维物质，具有苛刻的物理性能，如弹性、高抗拉强度和抗热性等。

因此，将石墨烯加入环氧树脂材料中，可以极大地提高环氧树脂材料的性能。

首先，我们来讨论石墨烯类材料对环氧树脂材料的增强机理。

实验表明，将石墨烯类材料添加到环氧树脂中，具有增强机理的主要原因有三：首先，石墨烯的高抗拉强度可以提高环氧树脂的抗拉强度；其次，石墨烯的超高疲劳强度和恒定弹性模量可以提高环氧树脂的减振性能；最后，石墨烯的高抗冲击性能可以降低环氧树脂的抗冲击性能。

其次，我们来讨论石墨烯类材料对环氧树脂材料增韧的方法。

实验表明，通过改变石墨烯的形貌和尺寸可以改善环氧树脂的增韧性能。

此外，还可以在结构的不同部位使用不同尺寸的石墨烯，这些结构的不同部位可以起到自适应性调整的作用，使得石墨烯在结构中扮演自适应性调整的角色，从而更好地保证环氧树脂材料的增韧性能。

最后，我们来讨论石墨烯类材料对环氧树脂材料增韧的技术方案。

实验表明，将石墨烯以常规加工工艺技术混合到环氧树脂中，可以有效地改善环氧树脂材料的加工性能和耐久性。

此外，还可以通过超声波处理，对石墨烯的形貌和尺寸进行有序控制，使石墨烯的排列恒定，进而提高环氧树脂材料的增韧性。

在实际操作中，可以针对石墨烯加工工艺结合合理的技术方案，以提高环氧树脂材料的增韧性能。

综上所述，石墨烯类材料在环氧树脂材料中的应用可以大大改善环氧树脂材料的性能，其中最重要的原因是其高强抗拉强度、恒定弹性模量和高抗冲击能力，而且可以通过改变石墨烯的形貌和尺寸来改善环氧树脂材料的增韧性能，此外，还可以通过超声波处理来调整石墨烯的形貌和尺寸，可以提高环氧树脂材料的增韧性能。

《石墨烯基复合防腐涂料的制备及性能研究》篇一一、引言随着工业技术的快速发展，防腐涂料在工业领域的应用越来越广泛。

而传统的防腐涂料由于性能上的限制，已经无法满足现代工业对于防腐性能、环保性能以及使用寿命等方面的要求。

因此，研究和开发新型的高性能防腐涂料成为了当前研究的热点。

石墨烯作为一种新型的二维材料，具有优异的物理和化学性能，被广泛应用于防腐涂料的研究中。

本文旨在研究石墨烯基复合防腐涂料的制备方法及其性能，以期为新型防腐涂料的开发提供参考。

二、石墨烯基复合防腐涂料的制备1. 材料准备本实验采用石墨烯、环氧树脂、防锈颜料、溶剂等材料制备石墨烯基复合防腐涂料。

其中，石墨烯作为主要的功能材料，环氧树脂作为基体，防锈颜料和溶剂起到改善涂料性能的作用。

2. 制备过程（1）将石墨烯进行表面处理，以提高其在环氧树脂中的分散性；（2）将处理后的石墨烯与环氧树脂、防锈颜料等材料混合，搅拌均匀；（3）加入适量的溶剂，调节涂料的粘度和流动性；（4）将涂料进行真空脱泡处理，以消除涂料中的气泡；（5）将处理后的涂料进行包装，即得到石墨烯基复合防腐涂料。

三、石墨烯基复合防腐涂料的性能研究1. 防腐性能通过盐雾试验、浸泡试验等方法对石墨烯基复合防腐涂料的防腐性能进行研究。

实验结果表明，添加石墨烯的涂料具有优异的防腐性能，能够有效抵抗盐雾、潮湿等环境对金属基材的腐蚀。

与传统的防腐涂料相比，石墨烯基复合防腐涂料的防腐性能有了显著的提高。

2. 物理性能通过涂层硬度测试、附着力测试等方法对石墨烯基复合防腐涂层的物理性能进行研究。

实验结果表明，该涂料具有较高的涂层硬度和良好的附着力，能够满足实际使用的要求。

3. 耐候性能通过人工加速老化试验等方法对石墨烯基复合防腐涂料的耐候性能进行研究。

实验结果表明，该涂料具有良好的耐候性能，能够在恶劣的环境下保持较好的性能稳定性。

四、结论本文研究了石墨烯基复合防腐涂料的制备方法及其性能。

实验结果表明，该涂料具有优异的防腐性能、物理性能和耐候性能，能够满足实际使用的要求。

《胺基化石墨烯制备及其在水性环氧防腐涂料中的应用》篇一一、引言随着环境保护意识的日益增强，水性涂料因其低污染、低毒性、环保等优点逐渐成为涂料领域的研究热点。

其中，水性环氧防腐涂料以其优异的防腐性能和良好的装饰效果在工业防腐领域得到了广泛应用。

然而，传统的水性环氧防腐涂料仍存在耐磨性、耐候性及防腐性能的不足。

为了进一步提高其性能，研究人员将目光投向了新型的纳米材料，如胺基化石墨烯。

本文旨在研究胺基化石墨烯的制备及其在水性环氧防腐涂料中的应用，为水性环氧防腐涂料的性能提升提供新的思路。

二、胺基化石墨烯的制备1. 材料与方法胺基化石墨烯的制备主要采用化学气相沉积法（CVD）和化学还原法相结合的方法。

首先，通过CVD法在铜箔上制备出高质量的石墨烯薄膜；然后，通过氧化和胺基化反应将胺基（如-NH2）引入石墨烯表面；最后，经过高温热处理或化学还原法去除铜箔并还原石墨烯。

2. 制备过程及原理制备过程中，首先将石墨粉进行氧化处理，使其表面含有丰富的含氧官能团。

然后，在高温条件下，利用CVD法在铜箔上生长出石墨烯薄膜。

接着，通过化学反应将胺基引入石墨烯表面，形成胺基化石墨烯。

最后，经过高温热处理或化学还原法去除铜箔并还原石墨烯，得到纯净的胺基化石墨烯。

三、胺基化石墨烯在水性环氧防腐涂料中的应用1. 胺基化石墨烯的分散与改性将制备好的胺基化石墨烯加入到水性环氧树脂中，通过高速搅拌和超声波分散技术使其均匀分散在涂料中。

为了提高其与环氧树脂的相容性，还可采用偶联剂进行表面改性。

2. 涂料的制备与性能测试将经过分散和改性的胺基化石墨烯与水性环氧树脂混合均匀，再加入其他助剂如分散剂、成膜助剂等，搅拌均匀后即可得到胺基化石墨烯水性环氧防腐涂料。

通过实验测试其性能，包括干燥时间、附着力、硬度、耐磨性、耐候性及防腐性能等。

四、实验结果与分析通过实验发现，添加了胺基化石墨烯的水性环氧防腐涂料在各方面性能上均有显著提升。

其干燥时间缩短，附着力增强，硬度、耐磨性和耐候性均有所提高。

材 料 依 靠 氧 化 石 墨 烯 的 亲 水 性 直 接 改 善 了 聚 苯 胺 的 亲
渗滤 阈值 （ 约为 ０ ． ５ ％， 质量分 数 ， 下同） 。石墨 烯用量＞ ０ ． ９ ％时 ， 复合材料 的导 电网络结构 已经基本构筑 完善 ，
体积 电阻在经过 ９ ～１ １ 个数量 级 的急剧下降后 ， 基 本 稳
定在 ｌ ０ ｎ・ ｃ ｌ ｎ以下 ， 导 电性有 了明显提高 ； 石 墨烯用量
水性 ， 同时不会改变 聚苯胺 的导 电特性 ， 使得其环 保型 应用成为 了可能 ， 可应用于制备水性导 电涂料 。
为０ ． ７ ％时 ， 其在 高分 子基体 中的分 散状态最好 ， 与不加
石墨烯 的硅丙 乳液涂 膜相 比， 复合材料 的拉伸 强度提高 了１ ５ ． ５ ％， 断裂伸 长率下降 了３ ． ６ ％， 耐水性提高 了 １ ４ ％， 失重 ５ ％时的热分解温度提 高了 ４ ３℃， 防腐 蚀性能也得 到了极 大提升 。 化学氧化还原法 制备 的石墨烯 ， 丙 酮进 行表 面处 理 后， 加人到丙烯酸涂料 中 ， 对涂层 电阻检测结果表明 ： 石
墨烯 的加入 降低 了涂层 电阻率 ， 导 电性得 到了提高 ， 具 有制备 导 电涂料的应用前景 。 通 过无机 特种功 能性填料 与有机 物或 聚合 物进行
巨浩 波嘲 等采用溶 液超声法 制备 了石墨烯／ 硅丙乳 液复 合材料 ， 测试 分析结 果表 明 ， 复合材料 具有 较低 的
复合 ， 制备具有某种特殊功能材料 的方法 常常为许多科
研 人员所采用。刘言 等将苯胺单体 吸附在 比表 面积 巨 大的氧化石墨烯 表面 ， 制备 了氧化石墨烯 一 聚苯胺复合 材料 。由于 氧化石 墨烯与水具有较强 的亲和力 ， 使石墨 烯一 聚 苯胺在 水 中也具有 了较 好 的分散 性 。在苯 胺 的 苯环 上引入 亲水基 团（ 如磺酸基 、 羧基 等 ） ， 与 聚苯胺 的 胺基相 互作用 ， 形成 自掺杂 的聚苯胺 ， 改善 了聚苯 胺 的 亲水性 ， 再通过 乳化剂 实现掺 杂聚苯胺的乳液化 。复合

石墨烯的功能化改性及应用研究石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维材料，具有出色的物理、化学和机械性能。

自2004年被成功分离以来，石墨烯在能源、材料、生物医学等领域的应用引起了广泛。

然而，石墨烯的化学稳定性、生物相容性以及在水溶液中的分散性等问题限制了其广泛应用。

因此，对石墨烯进行功能化改性具有重要的实际意义。

功能化改性是提高石墨烯应用性能的有效途径。

改性的方法主要包括氧化、还原、官能团化、共价键合等。

通过这些方法，可以改变石墨烯的表面性质、水溶性、分散性等，以满足不同应用场景的需求。

氧化石墨烯是一种常见的石墨烯衍生物，通过在石墨烯表面引入羟基、羧基等基团，提高其水溶性和分散性。

还原氧化石墨烯则是在氧化石墨烯的基础上，通过还原剂将氧化基团还原为氢基团，以恢复石墨烯的导电性能。

官能团化石墨烯是通过化学反应在石墨烯表面引入特定官能团，如氨基、巯基等。

这些官能团可以与其它分子或离子反应，实现对石墨烯功能的进一步拓展。

共价键合则是通过在石墨烯表面引入功能化的基团，实现与其他分子或材料的键合。

经过功能化改性后，石墨烯在各个领域的应用研究得到了广泛开展。

在电子领域，功能化石墨烯可用于制作透明导电膜、场效应晶体管、储能器件等。

在纳米制备领域，功能化石墨烯可用于制备纳米药物、纳米催化剂、纳米传感器等。

在复合材料领域，功能化石墨烯可用于增强金属、陶瓷、高分子等材料，提高其力学、电磁、热学等方面的性能。

功能化石墨烯在能源、生物医学等领域也有广泛的应用前景。

尽管石墨烯的功能化改性和应用研究已经取得了显著的进展，但仍存在许多问题需要进一步探讨。

功能化改性的方法需要进一步完善，以提高石墨烯的性能和稳定性。

石墨烯的大规模制备和分离仍然是亟待解决的问题，需要开发更为高效和经济的方法。

石墨烯的生物相容性和生物活性需要进一步研究，以拓展其在生物医学领域的应用范围。

本文介绍了石墨烯的功能化改性及其应用研究。

通过氧化、还原、官能团化和共价键合等方法，可以改善石墨烯的性能和应用范围。

《胺基化石墨烯制备及其在水性环氧防腐涂料中的应用》篇一一、引言随着环保意识的日益增强，水性环氧防腐涂料因其低VOC （挥发性有机化合物）排放、良好的环保性能和优异的防腐效果而备受关注。

然而，为了进一步提高水性环氧防腐涂料的性能，引入新型纳米材料成为研究热点。

其中，胺基化石墨烯因其独特的结构和优异的性能，在水性环氧防腐涂料中的应用具有广阔的前景。

本文将重点介绍胺基化石墨烯的制备方法及其在水性环氧防腐涂料中的应用。

二、胺基化石墨烯的制备胺基化石墨烯的制备主要包括石墨烯的氧化、胺基化改性等步骤。

1. 石墨烯的氧化石墨烯的氧化是制备胺基化石墨烯的关键步骤。

常用的氧化方法包括强酸氧化法、Hummers法等。

这些方法通过引入含氧官能团（如羧基、羟基等）来提高石墨烯的亲水性和分散性。

2. 胺基化改性经过氧化的石墨烯表面含有大量的含氧官能团，通过与胺类化合物进行反应，可以实现石墨烯的胺基化改性。

常用的胺类化合物包括脂肪胺、芳香胺等。

改性后的石墨烯具有更好的亲水性和分散性，同时引入了胺基，提高了与水性环氧树脂的相容性。

三、胺基化石墨烯在水性环氧防腐涂料中的应用胺基化石墨烯的引入可以显著提高水性环氧防腐涂料的性能。

具体应用如下：1. 提高涂料的分散性和稳定性胺基化石墨烯具有优异的分散性和稳定性，可以有效地提高水性环氧防腐涂料的分散性和稳定性。

改性后的石墨烯在涂料中形成均匀的分散体系，防止了涂料在存储和使用过程中的沉降和团聚。

2. 增强涂层的机械性能和防腐性能胺基化石墨烯的加入可以显著提高涂层的机械性能和防腐性能。

石墨烯的优异力学性能和良好的导热性能使得涂层具有更高的硬度、韧性和耐磨性。

同时，石墨烯的化学稳定性和优异的屏障性能使得涂层具有更好的防腐性能，有效阻止了腐蚀介质对基材的侵蚀。

3. 改善涂层的耐候性能和抗老化性能胺基化石墨烯的引入还可以改善涂层的耐候性能和抗老化性能。

石墨烯的优异光学性能和热学性能使得涂层具有更好的抗紫外线、抗热性能，从而延长了涂层的使用寿命。

石墨烯材料在各个领域应用的进展1复合材料石墨烯由于具有极高的力学性能和电学性能，在作为聚合物基体的加强功能化添加剂方面被认为据有广泛的讨论前景。

2023年美国西北大学的Stankovich和RuofjF等人在Nature上报道了薄层石墨烯．聚苯乙烯纳米复合材料。

该讨论小组首先使用苯基异氰酸酯对完全氧化的石墨烯进行化学亲油改性，使之剥离和分散在有机溶剂中。

剥离的石墨烯均匀分散在聚苯乙烯溶液中，加入少量还原剂即可恢复石墨片层的导电性。

在还原过程中，聚苯乙烯的存在有效地阻拦了石墨纳米片层的聚集，这是该方法成功的关键。

该复合材料具有较低的渗阀值，在0.1％的体积分数下即可以导电，1％体积分数下导电率可达0.1Sm—1，可广泛应用于电子材料。

氧化态石墨烯只有在还原情况下才能发挥其优异的电学和力学行能，为了解决氧化石墨烯原位还原制备复合材料过程团聚现象的发生，加添石墨烯在各种聚合物单体中的浸润性，Stankovich利用苯乙烯磺酸钠包覆氧化态石墨烯，降低了石墨烯之间的接触面积，从而阻拦其在还原过程中不可逆自聚。

Haddon所领导的小组制备了石墨烯．环氧树脂纳米材料。

首先制备石墨烯的丙酮分散液，与环氧树脂均匀混合固化后得到复合材料。

热导率测试表明厚度小于2nm的石墨烯片特别适合作为环氧树脂的填料，在添加量达到25％时，热导率可以提升3000％，达6.44WmoKl。

复合材料杰出的热导性能重要由石墨烯的二维单原子层结构，高的纵横比，硬度和低的热界面阻力。

但该方法使用了溶剂，使得在所得复合材料中有显现微纳孔洞的可能。

石墨烯的添加不仅有利于聚合物基体电性能，热传导性能的改善，对于提高玻璃化变化温度，复合材料力学性能也具有重点意义。

Ruoff和Aksay等人在聚丙烯腈及聚甲基丙烯酸甲酯中加入仅1％及0.05％的石墨烯纳米片后，发觉他们的玻璃化变化温度提升30℃，此外包括杨氏模量，拉伸强度，热稳定性等一系列力学及热学性质得到提高。

2020年第12期金属腐蚀在能源、环境、化工、海洋、交通、建筑及日常生活中随处可见，每年因金属腐蚀而造成的经济损失非常巨大，已引起了人们的广泛关注[1]。

目前，保护金属基体的方法主要包括添加腐蚀抑制剂、表面改性、表面涂层及电化学手段等。

其中，表面涂层是解决金属腐蚀问题应用最广泛的方法，既经济又实用[2]。

通过涂层阻挡或屏蔽金属表面与腐蚀介质的接触，可以有效保护金属不被腐蚀[3]。

聚合物涂层应用比较广泛，由于相对厚度较薄，它的防护效果很理想。

聚合物涂层的防腐蚀机理包括粘附机理、电化学机理和物理化学机理[4]。

传统的聚合物涂层常常采用有机溶剂，在配料和施工等过程大量地排放挥发性有机气体（VOCs ），对大气环境产生严重的污染，而且极大地损害操作人员的身体健康[5]。

随着人们环保意识的日益增强，溶剂型涂料将会限制发展和使用。

因此，开发新型环境友好的有机防腐涂料，最大限度地减少VOCs 的排放，已成为防腐涂料发展的必然趋势[6]。

目前，已成功开发的环保型防腐涂料主要有水性防腐涂料、聚苯胺基防腐涂料、粉末防腐涂料和聚氨酯基紫外固化防腐涂料[7]。

水性环氧树脂分子量大、亲水性强，可以替代溶剂型环氧树脂，可以从源头解决VOCs 的挥发问题，既利于环境保护，又利于安全施工。

因此，对水性环氧树脂基防腐涂料的研究最多应用最广。

但是，相比于溶剂型环氧树脂，水性环氧树脂对金属基体的封闭性无法达到使用要求，致使防腐性能较差，需加入防腐填料。

另外，还要充分考虑水性环氧树脂与防腐填料间的浸润性[5]。

石墨烯/环氧树脂防腐涂料性能研究*赵岱楠，王飞，杨雪松，许岩，孙皓瑜，胥焕岩（哈尔滨理工大学材料科学与工程学院，黑龙江哈尔滨150040）摘要：石墨烯可有效提高水性环氧树脂防腐涂料的性能，物理性能研究表明：RG O /EP 涂层的硬度比EP的硬度提高了5个等级，同时仍保留着较好的附着力。

塔菲尔极化曲线（Ta f e l ）指出：与石墨烯复合后，涂层的腐蚀电位由-1.1V 增至-0.8V ，而腐蚀电流密度由1.2×10-3A ·c m -2降至7.6×10-5A ·c m -2，这意味着涂层的防腐性能提高了。

石墨烯涂料的性能添加石墨烯的涂料因与聚合物树脂发生物理混合或化学复合制成功能涂料，显著提升作为各个不同用途的涂料的性能。

因此，石墨烯涂料已经成为石墨烯的重要应用研究领域。

1.耐腐蚀性能石墨烯本身憎水憎油，分散均匀性较差，将其添加到海洋重防腐蚀涂料中，应配合相应的偶联剂，可制备出优于传统富锌类的防腐涂料。

有研究发现，添加石墨烯的环氧树脂涂料具有层层叠加形成的致密隔绝层，通过物理方式抑制水、腐蚀性离子等对涂膜的浸润与渗透；同时利用快速导电能力保护阳极，阻止铁锈的生成。

2.导电性能石墨烯的共轭结构使之具有很高的电子迁移率和优异的电学性能。

巨浩波等制备的石墨烯/硅丙乳液复合涂料渗流阈值为0.5%，当添加含量高于0.9%时，涂层电导率基本稳定在10-3S/cm以上。

赖奇等制备出石墨烯/丙烯酸树脂导电薄膜，研究发现石墨烯的加入降低了涂层电阻率，石墨烯的粒径越小，涂膜的导电性能越好。

杨贻婷研究发现将石墨烯分散液与基体混合聚氨酯涂料的导电性增强不大，而旋涂至聚氨酯涂料的表面，可以大幅度提高涂料的导电性。

导静电涂料是指表面电阻为106-109的具有防静电作用的防腐涂料。

大型工业设备设施一般需要刷涂防腐蚀涂料，但往往会因产生静电而加速腐蚀，因此，最好防腐蚀的同时又能导静电。

电磁屏蔽涂料主要利用涂料的反射、吸收等阻止电磁能进入被屏蔽区域。

近日，江苏大学采用GO为原料研制出一种紫外光固化抗电磁屏蔽涂料，发现当GO 的用量为聚醚多元醇NJ－220质量的3.8%时，电导率接近纯石墨烯电导率，具有较强的电磁屏蔽效能。

3.导热性能石墨烯的导热系数高，比表面积大，填充在涂层中增大了涂层散热表面积，降低了物体表面和内部温度。

薛刚等采用回流法制备出一种石墨烯复合散热涂料，与普通散热涂料相比，其红外发射率和节能效果更好。

4.耐热性能石墨烯/聚合物复合涂料在燃烧过程中，发生石墨烯自身和聚合物基体分子链取向，进而在聚合物炭化过程中形成致密碳层，阻碍降解产物的逸出，并且使聚合物的起始分解温度和最大分解温度向高温方向移动，因此可用作阻燃材料。

氧化石墨烯环氧基
氧化石墨烯环氧基（Graphene Oxide Epoxy-based）是一种新型的复合材料，具有广泛的应用前景。

它的独特性能和多功能性使其在材料科学、能源存储和传感器等领域展示出强大的潜力。

氧化石墨烯环氧基具有优异的力学性能。

石墨烯是由一个层层堆叠的碳原子构成的二维晶体结构，具有极高的强度和刚度。

通过将氧化石墨烯与环氧树脂相结合，可以显著提高材料的力学性能，使其具有更好的耐磨性和抗冲击性能。

这使得氧化石墨烯环氧基在航空航天、汽车制造和建筑领域得到广泛应用。

氧化石墨烯环氧基具有良好的导电性和导热性。

石墨烯本身是一种优秀的导电材料，具有高电子迁移率和低电阻率。

将石墨烯氧化后，可以增强其分散性和溶解性，从而更好地与环氧树脂相容。

这种导电性使得氧化石墨烯环氧基在电子器件和传感器制造中具有广泛的应用前景。

而其导热性能也使其成为高效的散热材料，可用于电子设备和高功率电子元件的散热。

氧化石墨烯环氧基还具有优异的化学稳定性和生物相容性。

石墨烯具有高度的化学稳定性，可以有效抵抗氧化和腐蚀。

将其与环氧树脂结合后，可以保持其化学稳定性，并赋予材料更强的耐腐蚀性。

同时，氧化石墨烯环氧基还具有良好的生物相容性，可用于生物医学领域的生物传感器和组织工程等应用。

氧化石墨烯环氧基作为一种新型的复合材料，具有优异的力学性能、导电性和导热性，以及良好的化学稳定性和生物相容性。

它的独特性能使其在各个领域展示出巨大的应用潜力。

随着科学技术的不断发展，相信氧化石墨烯环氧基在未来会有更广泛的应用，并为人类带来更多的创新和进步。

氧化石墨烯改性环氧树脂涂料的制备及防腐性能摘要：环氧树脂在溶剂蒸发过程中容易产生微孔，影响其防腐蚀性能。

为了提高其对腐蚀介质的阻碍能力，本文采用密闭氧化法制备氧化石墨烯，再利用湿式转移法将氧化石墨烯水溶液分散在环氧树脂中，制备氧化石墨烯/环氧树脂防腐涂料。

通过红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）和拉曼光谱（Raman）分析氧化石墨烯的结构变化，利用开路电位测试（OCP）、水接触角、腐蚀形貌和气体透过率，分析氧化石墨烯/环氧树脂涂料的防腐性能。

关键词：腐蚀；环氧树脂；氧化石墨烯；复合材料；防腐性能；机械性能引言：金属是现代化工业和农业发展的基础材料，它易与介质发生腐蚀反应，影响金属材料自身性能和使用寿命。

因此，研发防腐性能优异的涂料一直是全世界的研究热点。

其中，金属表面涂层技术是目前应用最广泛的防腐手段之一。

环氧树脂（EP）具有稳定的化学性能、突出的附着力、较低的固化收缩率、较高的抗拉伸强度和优异的耐腐蚀性能，被广泛地应用于防腐领域。

然而，环氧树脂在溶剂蒸发过程中结构不可避免地产生微孔，大大地降低了涂料屏蔽介质和阻碍腐蚀的能力。

掺杂纳米材料是克服传统有机涂料缺陷和延长涂料使用寿命的有效方法。

石墨烯（G）是一种以sp2碳原子组成的纳米结构，呈蜂窝状，具有导电导热性能优良、机械强度高、化学性能稳定等优点，成为腐蚀防护领域重要的材料。

黄坤等，将石墨烯加入环氧树脂体系中，发现石墨烯的加入可以使环氧树脂紧密地交联，提高涂层的耐热性。

但石墨烯防腐涂层仍然存在强疏水性和低分散性的缺点，对于提高环氧树脂的防腐效果并不理想。

氧化石墨烯（GO）是石墨烯的一种重要衍生物，具有与石墨烯相似的平面结构，其表面的羟基、环氧基官能团等能够赋予其良好的分散性和反应活性。

氧化石墨烯具有较高的比表面积、导电性能、机械强度和阻隔性能（氧气、水、氯离子等），在有机涂层领域得到了大量研究。

氧化石墨烯掺杂在环氧树脂中，其阻燃性能、拉伸断裂强度、疏水性和热稳定性得到了较大程度的提高。

环氧树脂的改性及其水性化研究环氧树脂是一种重要的高分子材料，具有优异的力学性能、化学稳定性和电气性能等。

然而，环氧树脂也存在一些缺点，如脆性大、易开裂、耐候性差等，这些问题限制了环氧树脂的应用范围。

因此，对环氧树脂进行改性和水性化研究，提高其综合性能和扩大应用领域具有重要意义。

环氧树脂的改性和水性化研究是当前高分子材料领域的热点之一。

在改性方面，研究者们通过引入新型的改性剂和制备方法，改善环氧树脂的韧性和耐候性。

在水性化方面，研究者们将环氧树脂制成水性涂料或水性胶黏剂等，以降低有机挥发物(VOC)的排放和改善作业环境。

然而，现有的改性和水性化方法仍存在一些问题。

如改性剂的添加可能会影响环氧树脂的力学性能和化学稳定性，制备过程也较为复杂。

在水性化方面，由于水性环氧树脂的耐水性和耐候性较差，限制了其应用范围。

环氧树脂的改性主要涉及共聚、共混、交联和扩链等方法。

其中，共聚是常见的改性方法之一，通过在环氧树脂的主链上引入柔性的链段，改善环氧树脂的韧性和耐候性。

共混则是将两种或多种类型的环氧树脂混合在一起，以获得综合性能优异的改性环氧树脂。

交联和扩链则通过增加环氧树脂的分子量，提高其力学性能和化学稳定性。

环氧树脂的水性化是通过引入特定的亲水基团，将环氧树脂制成水性涂料或水性胶黏剂等。

这不仅可以降低VOC的排放，改善作业环境，还可以扩大应用领域，如水性涂料、水性木器漆、水性胶黏剂等。

实现环氧树脂水性化的方法主要有两种：乳化和非乳化法。

乳化法是通过乳化剂的作用，将疏水的环氧树脂颗粒分散在水中，形成稳定的水分散液。

非乳化法则是在环氧树脂中引入亲水基团，使其直接溶于水中。

本研究采用文献综述和实验研究相结合的方法。

通过对国内外相关文献进行梳理和分析，了解环氧树脂改性和水性化的研究现状以及存在的问题。

然后，根据文献综述的结果，设计并实施了一系列实验，以验证改性剂对环氧树脂性能的影响以及不同制备工艺对环氧树脂水性化的影响。

石墨烯量子点对环氧树脂抗辐照性能的影响候金霞;刘胜凯;裴晓园;王维;尹跃;周新科;徐志伟【期刊名称】《辐射研究与辐射工艺学报》【年(卷),期】2024(42)1【摘要】探究高能辐照下环氧树脂损伤降解机理,以提高环氧树脂在辐照环境下的稳定性。

本研究将石墨烯量子点(GQDs)作为自由基清除剂,减缓γ辐照环境下环氧树脂的降解,并研究了GQDs对环氧树脂抗辐照性能的影响机制。

结果表明:经过辐照后环氧树脂力学性能下降49%,玻璃化转变温度下降4.4℃;石墨烯量子点/环氧树脂(GQDs/EP)复合材料的力学性能下降35%,玻璃化转变温度下降2.2℃;GQDs的引入使得辐照后的GQDs/EP复合材料产生的自由基含量显著低于纯树脂自由基的含量。

GQDs纳米颗粒也改善了辐照前后环氧树脂的力学性能和热学稳定性。

因此,GQDs纳米颗粒可以作为自由基清除剂,有效地提高环氧树脂的辐照稳定性。

GQDs清除自由基机制与sp2碳域和表面的官能团有密切相关。

本研究为提高环氧树脂在γ射线辐照下的稳定性提供了新的思路和方法。

【总页数】7页(P38-44)【作者】候金霞;刘胜凯;裴晓园;王维;尹跃;周新科;徐志伟【作者单位】天津工业大学纺织科学与工程学院【正文语种】中文【中图分类】TL71【相关文献】1.石墨烯/环氧树脂复合涂层的γ射线辐照r损伤及其腐蚀防护性能2.石墨烯氧含量对炭纤维/石墨烯/环氧树脂复合材料力学和电磁屏蔽性能的影响3.石墨烯量子点用于修复石墨烯结构缺陷及其薄膜导热性能研究4.石墨烯添加量对环氧树脂−云母/石墨烯复合涂层力学性能的影响5.节能设计理念在住宅建筑设计中之渗透因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。