结 论 34

致 谢 35

参 考 文 献 36

第一章 绪 论

1。1 前言

因为环氧树脂固化方便，并且固化完成后具有很好的力学性能，加之环氧树脂价 格低廉，所以环氧树脂在国民经济生产中得到了很大范围的应用。随着我国工业化的 一步步推进，我国对环氧树脂的需求量增速明显，2015 年我国环氧树脂的产销均达 到全球的 50%以上。然而环氧树脂的耐冲击损伤的能力差，韧性也不好，为了使环氧 树脂拥有更大的使用范围，可以对其进行改性增韧。聚氨酯具有良好的力学性能和化 学性能，并且有很好的韧性。利用聚氨酯弹性体对环氧树脂进行改性增韧，能够很好 地提高环氧树脂在各方面的性能表现，使其使用的范围更广。

1。2 石墨烯简介

二〇〇四年，英国 Manchester Univesity 的 Andre Geim 和 Konstantin Novoselov 使用胶带分割法，使天然的鳞片石墨分离成非常小的碎片,并在这些小碎片中选择其 中相对较薄的碎片，然后用胶布将薄片的两侧粘住，打开胶带，薄片由一片变为二片， 一直不停一遍遍的做一样的工作，薄片会一点点变薄，直到能够得到薄至一层的碳原 子层，这样得到了所需要的石墨烯(Graphene)[1]。石墨烯的组成是以 sp2 杂化连接的一 层碳原子，是世界上迄今为止发现的最薄、硬度最好、柔韧性最强的一款材料。石墨 烯作为基本结构单元，可以结合得到碳纳米管、石墨和富勒烯等其他多种碳类材料 [2]。 因为石墨烯的构成非常特别，所以注定会藏有各种特有的物理现象，从而表现出许多 优异的物理和化学性质。石墨烯出现在人们的视野当中，注定会引起无数人为之兴奋， 投入到石墨烯的研究当中。迄今为止，人们已经在石墨烯研究上取得了很多的成就， 然而还有一些问题存在于石墨烯的使用中，比如如何使石墨烯和其他物质拥有很好的 相容性，要进一步对其进行改性研究来解决。

1。2。1 石墨烯结构

在图 1-1  中，石墨烯是碳原子通过 sp2 轨道杂化构成的单层晶体，厚度只有 0。35

nm[3]，碳原子和另外一个离得最近的碳原子中间的长度是 0。187 nm[4]。 另外石墨烯放在立体方向上看时，由于这其中有非常可靠的二维晶体，所以石墨

烯表面会出现立体褶皱[5]，一系列的建模并一步步演算可以得到最薄的地方是 0。8

nm[6]。除此之外在文献中了解到[7]，把制备的比较完善的单层石墨烯附着在二氧化硅 表面去看，石墨烯的变形和二氧化硅一样。所以得到结论是石墨烯是被动变形发生褶 皱。

图 1-1 Graphene structure map

石墨烯作为基本结构单元，可以结合得到碳纳米管、石墨和富勒烯等其他多种碳 类材料，如图 1-2 所示以不同的方式进行构型会出现不一样的以石墨烯为基本的各种 纳米材料。平面二维的石墨烯片完全包裹起来，形成零维碳纳米材料 C60(Buckyballs)； 把石墨烯卷成圆柱形管状，就得到了一维碳纳米管（carbon Nanotube）；把无数层的 石墨烯片层紧密的堆放在一个纵面上，就是我们最常见的石墨。

图 1-2 石墨烯演变为其他碳系纳米材料示意图

1。2。2 石墨烯的性质

(1) 热性能

石墨烯的组成是以 sp2 杂化连接的一层碳原子，是世界上迄今为止发现的最薄、 硬度最好、柔韧性最强的一款材料。可以很好地导热，热导率高达 5300 W/(m•K) [8]。