高性能PET/石墨烯纳米复合材料的原位聚合法制备及其结构与性能研究

本课题提出以氧化石墨为起始原料，把缩聚催化剂的负载与氧化石墨的还原处理相结合，辅以石墨片层表面的有机改性，用原位聚合法来制备PET/石墨烯纳米复合材料，并研究其结构和性能之间的关系。氧化石墨表面丰富的极性官能团便于实现有机改性和功能化，从而提高石墨与基体的相容性；还原处理可以使氧化石墨在一定程度上恢复普通石墨的本征特性；负载催化剂使缩聚反应限定在层间进行，有利于石墨片层的剥离。通过调节表面改性和催化剂负载的工艺条件，实现改性石墨片层表面结构和催化剂负载的规律性调控，进而达到调控纳米复合材料结构的目的。由于石墨片层的结构和性能与碳纳米管十分相似，预期通过本项目的研究可以替代价格高昂的碳纳米管作为纳米填充物，创建一种制备新型高性能、低成本PET/碳纳米粒子复合材料的新方法，为PET的高性能化研究开辟一条新的途径，并为其实际应用奠定理论基础。