石墨烯/聚氨酯復合涂層的制備與性能研究

高旭瑞，姚伯龍*，王利魁，姜峻，鄧麗朵

（江南大學化學與材料工程學院，江蘇 無錫 214122）

【涂料】

石墨烯/聚氨酯復合涂層的制備與性能研究

高旭瑞，姚伯龍*，王利魁，姜峻，鄧麗朵

（江南大學化學與材料工程學院，江蘇 無錫 214122）

采用石墨為原料，以Hummers法制備了氧化石墨，再經過超聲剝離獲得氧化石墨烯(Y-1)，然后用半封端的聚氨酯改性Y-1，得到改性氧化石墨烯(Y-2)，通過水合肼還原Y-1，得到石墨烯(G-1)。用紅外光譜儀、X射線衍射儀、粒度儀、拉曼光譜儀、透射電鏡、掃描電鏡等考察了所制石墨烯的結構和性能。將它們分別作為填料與水性聚氨酯制備了光固化的石墨烯/聚氨酯復合涂層。利用光學接觸角儀、電子拉力機、熱重分析儀、導熱儀等研究了不同填料對涂層水接觸角、力學性能、熱穩定性和導熱性能的影響，并用掃描電鏡觀察了涂層的形貌。結果表明：相比由石墨作填料制備的涂層，所制填料均增強了涂層的導熱性、熱穩定性、拉伸強度和斷裂伸長率，水接觸角增大，尤以G-1提升效果最明顯。

石墨烯；導熱系數；填料；水性聚氨酯；紫外光固化；熱穩定性；力學；水接觸角

First-author’s address:School of Chemical and Material Engineering, Jiangnan University, Wuxi 214122, China

隨著電子技術發展，電子元器件向小型化、輕薄化、多功能化方向發展，但是電子元器件的散熱問題日漸嚴重。高分子材料的導熱系數小，需要靠填充物來增強涂層的導熱性能。石墨烯的導電、導熱和力學性能優異，可以用來制備高導熱復合材料[1-3]。虞錦洪等[4]將石墨烯添加到聚偏二氟乙烯(PVDF)中，由于石墨烯超大的徑厚比，在聚合物中形成了導熱網絡，大幅度提高了其導熱性能。……