石墨烯是一種在熱、電、力學(xué)性能等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢的新型碳材料，研究石墨烯片層與高分子鏈之間的相互作用不僅具有理論意義，而且為開發(fā)功能高分子復(fù)合材料提供技術(shù)支撐。寧波材料所在實(shí)現(xiàn)石墨烯產(chǎn)業(yè)化制備的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開展石墨烯/高分子復(fù)合體系相關(guān)研究，揭示石墨烯與高分子基體之間的非共價(jià)建結(jié)合機(jī)理，由此提出非化學(xué)法改善高分子與石墨烯間界面粘結(jié)的新方法。
眾所周知，石墨烯由sp2雜化的碳原子緊密排列而成，其中碳-碳鍵長約為0.142nm，相鄰兩個六圓環(huán)的面心距為0.246nm。石墨烯片層表面與聚己內(nèi)酯（PCL）片晶間存在晶格匹配關(guān)系，可誘導(dǎo)PCL分子鏈在其表面附生結(jié)晶，從而產(chǎn)生“物理鉚合”作用，顯著提高二者之間的界面粘結(jié)性（Ind. Eng. Chem. Res.2013. 52, 15824-8）。研究人員繼而研究了注塑過程中石墨烯對PCL分子取向與結(jié)晶的影響，發(fā)現(xiàn)在附生結(jié)晶和空間限制雙重作用下PCL分子鏈的松弛抑制現(xiàn)象（Compos. Sci. Technol.http://dx.doi.org/10.1016/j.compscitech.2014.03.012），這為制備高各向異性高分子復(fù)合材料提供了基礎(chǔ)。研究人員還通過靜電吸附制備了UHMWPE/石墨烯抗靜電復(fù)合材料，由于形成了石墨烯三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，所以具有較低的導(dǎo)電逾滲值（Compos. Sci. Technol.2013. 89, 180-5；中國發(fā)明專利申請?zhí)枺?span>201310317580.2）。以上研究得到國家自然科學(xué)基金（51273210；51273207；51003117）和寧波市重點(diǎn)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（2009B21008）的支持，并作為研究基礎(chǔ)申請獲批寧波市石墨烯產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用開發(fā)專項(xiàng)1項(xiàng)（2013B6009）。
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