【摘 要】
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聚乙烯醇缩丁醛（PVB）因其具有诸多优良性能,被广泛应用于汽车、建筑以及航天等领域,尤其在汽车夹层玻璃中间膜方面的市场占比达到了90%以上。随着国民经济的迅速发展,国内汽车行业发展迅速,汽车产业成为支撑国民经济发展的重要产业,促使聚乙烯醇缩丁醛扩产进入高峰期,其行业格局迎来重大改变,对自主研发的聚乙烯醇缩丁醛需求不断增大,开发新型改性聚乙烯醇缩丁醛显得尤为重要。其中制备聚合物基纳米复合材料是改性聚
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聚乙烯醇缩丁醛（PVB）因其具有诸多优良性能,被广泛应用于汽车、建筑以及航天等领域,尤其在汽车夹层玻璃中间膜方面的市场占比达到了90%以上。随着国民经济的迅速发展,国内汽车行业发展迅速,汽车产业成为支撑国民经济发展的重要产业,促使聚乙烯醇缩丁醛扩产进入高峰期,其行业格局迎来重大改变,对自主研发的聚乙烯醇缩丁醛需求不断增大,开发新型改性聚乙烯醇缩丁醛显得尤为重要。其中制备聚合物基纳米复合材料是改性聚合物的一个重要途径,可以获得单种材料所不具备的性质,获得理想的综合性能。氧化石墨烯（GO）凭借优异的物理化学性质,已经成为改性聚合物的一个热门二维纳米材料。本研究课题主要目的是得到高性能、低成本的改性聚乙烯醇缩丁醛,旨在开发出一种强度高以及透光率好的聚乙烯醇缩丁醛基纳米复合薄膜。选用不同的功能性氧化石墨烯（m GO）对PVB进行改性,研究了m GO的填充量以及改性工艺对m GO/PVB复合薄膜性能的影响。主要的结论如下:采用改进的Hummers法制备GO,并使用十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠以及十二烷基苯磺酸钠对GO功能化改性,制备了功能化氧化石墨烯。通过红外光谱、拉曼光谱、透射电镜等表征证明了m GO制备成功。采用溶液共混法,制备了PVB-m GO复合薄膜,为满足工业需求进一步添加30 wt%的增塑剂（三甘醇二异辛酸酯）制备了g PVB-m GO复合薄膜。研究发现,m GO的引入可以显著提高PVB的紫外屏蔽以及力学性能,对比三种功能化氧化石墨烯,当s GO含量为0.03 wt%时复合薄膜材料的综合性能最优,其中拉伸强度达到55.6 MPa,断裂伸长率为260.4%,相比g PVB分别提高了43.7%和5.0%,紫外屏蔽达到58.8%,相比g PVB提高了近一倍,可见光透过率保持在88%。采用原位复合法,制备了功能化石墨烯原位改性PVB复合薄膜（YPVB-m GO、g YPVB-m GO）。研究发现,经过原位复合法改性进一步提高了m GO与基体相容性,增强了界面相互作用,使得复合薄膜材料表现出更为优异的力学性能。其中当s GO含量为0.03 wt%时复合材料的拉伸强度达到了59.8 MPa,断裂伸长率为237.0%,相比g YPVB分别提高了49.3%和7.7%,紫外屏蔽达到58.3%,相比g YPVB提高了近一倍,可见光透过率为88.7%,具有最优的综合性能。
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