通過對功能化石墨烯/高分子復(fù)合材料的研究，了解了功能化石墨烯/高分子復(fù)合材料的制備方法、表征手段以及應(yīng)用領(lǐng)域等。其中對于功能化石墨烯我們分別選擇氨基化石墨烯、氟化石墨烯，高分子基體為PI，綜合兩相性能的優(yōu)點，通過原位聚合的方法分別制備了氨基化石墨烯/聚酰亞胺復(fù)合材料薄膜、氟化石墨烯/聚酰亞胺復(fù)合材料薄膜。并對他們的微觀結(jié)構(gòu)和性能都進行了研究。其中本文主要可以得到以下結(jié)果：
(1) 分別使用對硝基苯胺和五氟化苯胺對氧化石墨烯進行修飾。通過對功能化石墨烯進行FTIR、XPS、XRD、Raman、TG 和SEM 表征，證明在**個體系內(nèi)石墨烯成功的接枝上了氨基，在第二個體系內(nèi)石墨烯成功的接枝上了氟。
(2) 通過SEM 比較復(fù)合薄膜的微觀形貌特征，可知NH2-rGO 在PI 基體中分散效果很好。低含量NH2-rGO添加有益于提升PI 復(fù)合薄膜的熱穩(wěn)定性、Tda 和力學(xué)性能。當(dāng)NH2-rGO 添加量為2 wt%的PI 復(fù)合薄膜來說，放熱峰所對應(yīng)的溫度與純PI 相比有提高了15℃。而Tda 增大了23.4℃。同時，復(fù)合薄膜的彈性模量為611.96 GPa，拉伸
強度為33.57 MPa 以及斷裂伸長率為33.05 %。高含量的NH2-rGO 添加有助于提高PI 復(fù)合薄膜的介電常數(shù)和疏水性，在10 kHz~1000 kHz 范圍內(nèi)，純的PI 介電常數(shù)為3.61~3.65，當(dāng)NH2-rGO 含量為5 wt% 時，介電常數(shù)則增加為8.51~10.52。并且使得復(fù)合材料的接觸角從71°增加到100.3°。
(3) 通過SEM 測試比較了復(fù)合薄膜的微觀形貌特征，可知F-GO 在PI 基體中分散效果相對較好。低含量F-GO 添加有益于提升PI 復(fù)合薄膜的熱穩(wěn)定性、Tda 和力學(xué)性能。當(dāng)F-GO 的添加量是2 wt%時得到的PI 復(fù)合薄膜，吸熱峰所對應(yīng)的溫度與純PI 相比分別提高了3℃，同時Tda 增大了24.63℃。復(fù)合薄膜的彈性模量為422.41GPa，拉伸強度為14.2 MPa，斷裂伸長率為13.43 %。高含量的F-GO 添加有助于提高PI復(fù)合薄膜的介電常數(shù)和親水性，在10 kHz~1000 kHz 范圍內(nèi)，當(dāng)F-GO 含量為5 wt%時，介電常數(shù)為5.5~6.7。使得復(fù)合材料的接觸角從70.9°減小到47.8°。