氧化石墨烯/聚氨酯杂化膜的原位聚合构建及气体渗透性

来源期刊：复合材料学报2015年第3期

论文作者：赵丽 陈雨霏 王挺 吴礼光

文章页码：673 - 682

关键词：氧化石墨烯;聚氨酯;原位聚合;杂化膜;气体渗透性;

摘    要：采用Hummers法制备了3种不同氧化程度的氧化石墨烯（GO）,通过聚氨酯（PU）单体（4,4’-二异氰酸苯酯（MDI）和1,4-丁二醇（BDO））与GO的原位聚合构建了GO/PU杂化膜。利用XRD、Raman、FTIR和TEM等表征了GO的结构;探讨了GO填充量对GO/PU杂化膜的形貌和CO2、N2渗透性的影响。结果表明:3种不同氧化程度的GO均呈完全剥离状态,为半透明片状结构;随着氧化程度的增加,拉曼D峰与G峰的相对强度比分别为0.947、1.103和1.245;GO的氧化程度对GO在溶剂和杂化膜中的分散性有较大影响,氧化程度越高,分散性越好。GO/PU杂化膜的CO2、N2渗透系数及CO2/N2渗透选择因子均随GO填充量的增加先增大后减小;当中等氧化程度的GO（M-GO）与（MDI+BDO）的质量比为1.0%时,M-GO/PU杂化膜的CO2渗透系数为63.6×10-13 cm3（STP）/（cm·Pa·s）,其中STP表示标准温度及压力,CO2/N2渗透选择因子可达48.5;填充适量的GO能显著提高GO/PU杂化膜的CO2渗透性及CO2/N2渗透选择性。