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可降解聚合物可有效解决传统聚合物带来的白色污染、资源短缺等问题,但其较差的气体阻隔性限制了推广使用。氧化石墨烯具有气体不渗透性、超高纵横比、易于功能化等优势,是增强聚合物阻隔性能的理想填料。本论文采用极性分子链对氧化石墨烯进行共价接枝改性,制备高阻氧改性氧化石墨烯/聚乙烯醇纳米复合材料,对其进行表征测试,研究接枝链长度和结构对复合材料微观结构和阻氧性能的影响规律;在此基础上,利用分子模拟技术构建复合材料界面模型,揭示氧化石墨烯表面特性对界面相互作用、界面微观结构和界面阻隔性能的调控机制;结合分子模拟结果与宏观分析模型,构建体现界面层特性的纳米复合材料气体渗透模型,探索氧化石墨烯表面特性与材料宏观性能的关联。主要内容如下:（1）分别选用二乙烯三胺（DETA）、三乙烯四胺（TETA）、四乙烯五胺（TEPA）、α-羟基-ω-氨基聚乙二醇（NH2PEG）和4,4’-二氨基二苯醚（ODA）对GO进行改性,制得表面性能各异的改性氧化石墨烯（MGO）。FT-IR、Raman和EDS表明极性分子链成功接枝到了GO表面。XRD和SEM表明接枝的极性分子链扩大了GO的层间距,增加了GO表面粗糙度。（2）采用溶液浇铸法制备改性氧化石墨烯/聚乙烯醇纳米复合材料（DETA-GO/PVA、TETA-GO/PVA、TEPA-GO/PVA、NH2PEG-GO/PVA和ODA-GO/PVA）。FT-IR、XRD、SEM和DSC表明极性分子链接枝改性可以提高GO和PVA的界面相互作用、改善GO在PVA中的分散性。氧气渗透率测试表明,五种极性分子链都可以强化GO对PVA气体阻隔性的增强效果,复合材料的阻隔性依次为:TEPA-GO/PVA
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