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液晶高分子是一种具有高强高模、耐高温及自增强等特点的新型高分子材料,其在改性热固性树脂方面有着重要作用;氧化石墨烯由于其独特的层状纳米结构赋予其良好的自润滑性和增强效果,利用二者协同作用改善复合材料性能已引起广泛关注。本文在Hummers法基础上制备氧化石墨烯(GO),利用自行合成的两种热致性液晶PHDT和IA6PHTG对氧化石墨烯进行表面改性,制备改性氧化石墨烯c-PHDT/GO与c-IA6PHTG/GO。通过模压成型方法制备c-PHDT/GO/PF和c-IA6PHTG/GO/PF复合材料,分别研究了两种热致性液晶改性GO对酚醛树脂复合材料性能的影响。 1.分别采用两种热致性液晶PHDT和IA6PHTG对GO进行处理。通过FT-IR、Raman光谱、XRD、TGA和POM表征其结构和性能。结果表明改性后的GO拉曼光谱发生了红移现象,说明液晶与GO间存在相互作用力;经液晶改性后GO的热稳定性得到提高;XRD测试表明改性后的GO出现新的衍射峰,结构有所改变;POM测试说明改性后的GO具有液晶性。 2.GO经热致液晶PHDT改性后,c-PHDT/GO/PF复合材料的性能有一定提高。与GO/PF、p-PHDT/GO(物理混合)/PF复合材料相比,c-PHDT/GO/PF复合材料的冲击强度分别提高了27.6％和11.1%,弯曲强度分别提高了11.8%和7.6%;初始储能模量提高了16.2%和4.2%;而磨损质量降低了12.7%和8.8%。当c-PHDT/GO加入量为0.75%时,复合材料的力学性能最优;当加入量为0.5%和0.75%时复合材料的磨损质量最低,磨损面较为光滑平整;加入量为0.75%时复合材料初始储能模量较纯酚醛树脂复合材料提高了28.4%,表明复合材料的强度得到提高。 3. GO经热致液晶IA6PHTG改性后,c-IA6PHTG/GO/PF复合材料的性能得到提高。与GO/PF、p-IA6PHTG/GO(物理混合)/PF复合材料相比,c-IA6PHTG/GO/PF复合材料的冲击强度分别提高了20.4%和14.7%,弯曲强度分别提高了10.4%和7.1%;初始储能模量提高了14.3%和11.9%;而磨损质量降低了11.1%和7.6%。在含量对比实验中,当c-IA6PHTG/GO的添加量为0.5%时,复合材料的冲击强度、弯曲强度和弯曲模量分别提高了33.7%、11.9%和29.2%,初始储能模量提高了31.4%;加入量为0.5%时复合材料的磨损质量最低,磨损质量降低了14.0%,表明复合材料的耐磨性能得到提高。 4.结果表明,当两种热致型液晶改性氧化石墨烯c-PHDT/GO和c-IA6PHTG/GO,在各自的最优添加量即c-PHDT/GO为0.75%及IA6PHTG/GO为0.5%时,c-PHDT/GO的加入对酚醛树脂复合材料的综合性能改善效果最为明显,由此表明,热致型液晶与氧化石墨烯对酚醛复合材料的性能提高具有协同增强作用。