水辅混炼挤出聚合物/石墨烯纳米复合材料的结构与性能

项目名称： 水辅混炼挤出聚合物/石墨烯纳米复合材料的结构与性能

项目编号： No.21374033

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 黄汉雄

作者单位： 华南理工大学

项目金额： 83万元

中文摘要： 聚合物/石墨烯纳米复合材料因其优异性能而具有广阔的应用前景，但目前其规模化制备方面仍存在很大挑战。本项目率先提出采用水这种绿色介质辅助混炼挤出技术制备这种纳米复合材料，自主研制水辅混炼挤出的关键装置，研究制备过程中的基本科学问题。采用可视化实验和理论分析相结合的方法，研究挤出机流场作用下石墨烯/水悬浮液滴在熔体中发生的形变和破裂过程。采用单种聚合物和共混物，通过两种石墨烯加入方式，并改变加工条件，制备纳米复合材料，研究、分析其流变行为、结构形态和性能，分析流场-流变-结构形态-性能之间的内在有机联系。在此基础上，揭示水和复杂加工流场协同促进石墨烯片层剥离和分散以及聚合物/石墨烯纳米复合材料结构形态形成和演变的机理。通过本项目研究，可促进石墨烯在聚合物中良好地分散和排列，为批量、连续、高效地制备高性能、功能化的聚合物/石墨烯纳米复合材料提供理论依据，有望获得制备新材料的创新原理和关键技术。

中文关键词： 聚合物；石墨烯；纳米复合材料；水辅助混炼挤出；微观结构与性能

英文摘要： Polymer/graphene nanocomposites exhibit extensive applications due to their superior properties. However, there is still a great challenge in their large-scale preparation. In this project, pioneering researches are carried out on preparing this kind of n

英文关键词： polymer；graphene；nanocomposite；water-assisted mixing and extrusion；microstructure and properties