• 版次：1

• 商品编码：13111290

• 品牌：化学工业出版社

• 包装：平装

• 用纸：轻型纸

• 正文语种：中文

内容简介

本书在介绍石墨烯、石墨烯基宏观体、石墨烯功能化改性以及石墨烯改性聚合物复合材料的基础上，重点论述了石墨烯改性通用塑料、改性工程塑料以及改性聚乙烯醇塑料、聚乳酸塑料、聚碳酸亚丙酯和结构性导电塑料等新型塑料，每个实例均按照制备方法与性能的格式编写，适合塑料及其他高分子材料行业从事材料研究、产品设计、制造加工和教学人员研读，也可作为培训教材使用。

目录

第一章石墨烯及其改性技术/ 001

第一节石墨烯/ 001

一、简介/ 001

二、石墨烯的结构/ 002

三、性能特性/ 003

四、制备方法/ 004

第二节石墨烯基宏观体/ 009

一、石墨烯基宏观体材料简介/ 009

二、石墨烯基宏观体的制备方法/ 010

第三节石墨烯功能化改性/ 014

一、改性的必要性/ 014

二、石墨烯的共价功能化改性/ 014

三、石墨烯的非共价修饰改性/ 017

四、石墨烯改性聚合物/ 018

第四节石墨烯改性聚合物复合材料/ 018

一、简介/ 018

二、石墨烯改性聚合物复合材料的制备方法/ 019

三、石墨烯改性聚合物复合材料的表征与建模/ 020

四、石墨烯改性聚合物复合材料的结构性应用/ 020

五、石墨烯改性聚合物复合材料的功能性应用/ 022

六、研究与发展/ 023

第二章石墨烯改性通用塑料/ 024

第一节石墨烯改性聚乙烯/ 024

一、功能化石墨烯改性PE薄膜/ 024

二、石墨烯改性HDPE导电复合材料/ 025

三、油酸功能化石墨烯改性PE导电复合材料/ 026

四、石墨烯/碳纳米管协同改性HDPE复合材料/ 027

五、烷基化氧化石墨烯改性HDEP复合膜/ 028

六、石墨烯改性复合薄膜用LDPE/ 029

七、石墨烯改性PE复合膜/ 030

八、氧化石墨烯改性UHMWPE/ 034

九、氧化石墨烯改性UHMNPE耐磨复合材料/ 035

十、辐照交联氧化石墨烯改性UHMWPE/ VE复合材料/ 036

十一、氧化石墨烯改性UHMWPE复合材料/ 037

十二、辐照交联氧化石墨烯改性UHMWPE复合材料/ 037

十三、氧化石墨烯改性UHMWPE复合材料/ 038

十四、石墨烯改性HDPE/UHMWPE导电复合材料/ 039

十五、石墨烯微片改性UHMWPE导电复合材料/ 039

十六、石墨烯改性UHMWPE导电复合材料/ 040

十七、低缺陷石墨烯改性UHMWPE复合材料/ 041

第二节石墨烯改性聚丙烯/ 043

一、石墨烯改性PP的研究/ 043

二、石墨烯改性PP纳米复合材料/ 049

三、氧化石墨烯改性苎麻/PP复合材料/ 050

四、石墨烯微片改性PP纳米复合材料/ 051

五、乙二胺共价功能化石墨烯片改性PP-g-MAH增容PP纳米复合材料/ 053

六、氧化石墨烯改性SiO2/PP复合材料/ 054

七、修饰氧化石墨烯改性PPR复合材料/ 055

八、石墨烯微片改性PP/HDPE复合材料/ 057

九、氧化石墨烯改性PP/PA6复合材料/ 057

第三节石墨烯改性聚氯乙烯/ 058

一、石墨烯改性PVC的研究/ 058

二、石墨烯改性纳米CaCO3/PVC杂化材料/ 065

三、石墨烯改性纳米CaCO3/PVC复合树脂/ 065

四、石墨烯改性PVC抗静电复合材料/ 067

第四节石墨烯改性聚苯乙烯/ 068

一、石墨烯改性PS的研究/ 068

二、GS-EDA/CNTs协同改性PS纳米复合材料/ 072

三、用水辅助混炼挤出石墨烯改性聚苯乙烯复合材料/ 074

四、氧化石墨烯改性硬脂酸丁酯微胶囊相变填料/聚苯乙烯复合材料/ 075

五、氧化石墨烯改性PS复合材料/ 076

六、乙二胺接枝氧化石墨烯（EDA-GO）改性CPE/PS纳米复合材料/ 077

七、功能化石墨烯改性PS复合材料/ 078

八、功能化石墨烯改性POE/PS纳米复合材料/ 079

九、功能化石墨烯片/碳纳米管协同改性PS纳米复合材料/ 080

十、石墨烯改性PS导电复合材料/ 082

十一、还原氧化石墨烯改性PS导电复合材料/ 083

第三章石墨烯改性工程塑料/ 085

第一节石墨烯改性尼龙/ 085

一、石墨烯改性PA6的研究/ 085

二、氧化石墨烯改性高流动性PA6/ 087

三、氧化石墨烯改性PP/PA6/ 088

四、石墨烯微片改性PA6/ 089

五、石墨烯改性碳纤维增强PA6复合材料/ 090

六、氧化石墨烯改性MC尼龙复合材料/ 091

七、石墨烯改性MC尼龙的力学与摩擦性能/ 092

八、氧化石墨烯改性PA11/ 093

九、石墨烯改性PA612/ 094

十、石墨烯改性PA46复合材料/ 096

十一、石墨烯改性PA66的研究/ 097

第二节石墨烯改性聚碳酸酯/ 099

一、简介/ 099

二、石墨烯改性高韧性高刚性玻璃纤维增强PC/ 099

三、用旋涂法制备石墨烯改性PC复合膜/ 101

第三节石墨烯改性聚对苯二甲酸乙二醇酯/ 103

一、简介/ 103

二、原位聚合制备石墨烯改性PET/ 103

三、石墨烯改性PET纳米复合材料/ 105

四、石墨烯改性PET抗静电纤维/ 107

第四节石墨烯改性聚对苯二甲酸丁二醇酯/ 109

一、石墨烯改性PBT的研究/ 109

二、溶液共混法制备石墨烯改性PBT复合材料/ 114

三、石墨烯微片改性PBT复合材料/ 116

四、石墨烯/次磷酸铝改性PBT阻燃复合材料/ 117

五、多层石墨烯/碳纳米管改性PBT导电复合材料/ 119

六、石墨烯/碳纳米管改性PBT导电复合材料/ 120

第五节石墨烯改性聚甲基丙烯酸甲酯/ 121

一、氧化石墨烯改性PMMA复合材料/ 121

二、表面修饰氧化石墨烯纳米带改性PMMA/ 122

三、氧化还原石墨烯改性PMMA导电复合材料/ 124

四、聚苯胺化石墨烯改性PMMA复合材料/ 125

五、氧化石墨烯改性PMMA义齿修复材料/ 126

第六节石墨烯改性氟塑料/ 127

一、氧化石墨烯改性PTFE纳米复合材料/ 127

二、石墨烯/碳纳米管改性PTFE/ 129

三、石墨烯改性PTFE/ 131

四、氧化石墨烯改性聚偏氟乙烯超滤膜/ 132

第七节石墨烯改性聚酰亚胺/ 134

一、氧化石墨烯改性PI耐高温复合材料/ 134

二、石墨烯改性PI介电复合材料/ 136

三、石墨烯/纳米TiO2改性PI混合基质膜/ 137

四、氧化石墨烯/Ag纳米粒子改性PI混合基质膜/ 138

五、石墨烯改性PEI吸附材料/ 140

六、石墨烯改性PI复合膜/ 140

七、石墨烯改性PI高介电常数复合膜/ 142

八、石墨烯改性PI复合材料/ 144

第八节石墨烯改性聚砜/ 146

一、氧化石墨烯改性聚醚砜杂化荷正电纳滤膜/ 146

二、固定化溶菌酶/氧化石墨烯改性聚醚砜杂化超滤膜/ 147

三、石墨烯/纳米TiO2改性聚醚砜超滤膜/ 148

第九节石墨烯改性聚醚醚酮与聚苯硫醚/ 150

一、石墨烯改性碳纤维/PEEK/ 150

二、石墨烯改性PPS纤维/ 152

第十节石墨烯改性环氧树脂塑料/ 153

一、研究现状/ 153

二、石墨烯/环氧树脂复合材料/ 156

三、氨基改性氧化石墨烯、改性环氧树脂/ 156

四、氧化石墨烯改性环氧树脂复合材料/ 157

五、石墨烯改性碳纤维增强环氧树脂复合材料/ 158

六、氧化石墨烯改性碳纤维增强环氧树脂复合材料/ 160

七、石墨烯改性碳纤维增强环氧树脂复合材料的压缩性能/ 161

八、石墨烯/SiO2杂化材料增强增韧环氧树脂复合材料/ 162

九、酸化石墨烯/碳纳米管杂化材料改性环氧树脂复合材料的拉伸性能/ 164

十、石墨烯/碳纳米管杂化材料改性环氧树脂的力学性能/ 165

十一、石墨烯/碳纳米管杂化材料改性环氧树脂/ 166

十二、石墨烯/纳米ZnO改性环氧树脂复合材料/ 168

十三、石墨烯微片改性环氧树脂复合材料的电性能/ 168

十四、石墨烯改性无机粒子/环氧树脂复合材料的导电性能/ 169

十五、石墨烯/多壁碳纳米管改性环氧树脂的导电性能/ 170

十六、石墨烯改性环氧树脂复合材料的介电性能（一）/ 171

十七、石墨烯改性环氧树脂复合材料的介电性能（二）/ 172

十八、石墨烯改性碳纤维增强环氧树脂复合材料的导热性能/ 173

十九、石墨烯/氮化硼改性环氧复合材料的导热性能/ 174

二十、石墨烯（GNS）/多壁碳纳米管（MWCNTs）改性环氧（EP）复合材料的导热性能/ 176

二十一、石墨烯改性环氧树脂复合材料的阻燃性能/ 177

二十二、石墨烯/氧化镍/二氧化钛纳米管协效改性环氧树脂的阻燃性能/ 178

二十三、石墨烯/磷硅元素改性环氧树脂的阻燃性能/ 180

二十四、改性氧化石墨烯/聚磷酸铵协同改性环氧树脂/ 182

二十五、还原氧化石墨烯改性增强环氧树脂形状记忆复合材料/ 183

二十六、石墨烯改性碳纤维复丝增强环氧树脂复合材料/ 185

二十七、石墨烯改性环氧树脂介电复合材料/ 187

第十一节石墨烯改性酚醛/ 187

一、石墨烯改性酚醛复合材料的研究/ 187

二、尿素功能化石墨烯改性酚醛树脂/ 193

三、石墨烯改性酚醛/碳纤维层次复合材料/ 194

四、氧化石墨烯改性热敏性液晶聚合物/酚醛树脂混杂复合材料/ 195

五、石墨烯改性EVAC/PPE复合材料/ 195

六、石墨烯改性腰果酚/酚醛树脂复合材料/ 196

七、氧化石墨烯改性酚醛树脂的热性能/ 197

八、石墨烯改性酚醛树脂的热解行为/ 198

九、氧化石墨烯改性酚醛泡沫塑料/ 199

十、氧化石墨烯/纳米镁铝层状双氢氧化物改性酚醛泡沫塑料/ 200

十一、氧化石墨烯改性酚醛树脂滤膜/ 201

第十二节石墨烯改性聚氨酯功能复合材料研究/ 202

第十三节石墨烯改性氰酸酯/ 208

一、简介/ 208

二、石墨烯改性氧化锌晶须/氰酸酯树脂导热复合材料/ 209

三、石墨烯改性氰酸酯-环氧树脂复合材料/ 209

第十四节石墨烯改性不饱和聚酯与呋喃树脂/ 210

一、石墨烯改性不饱和聚酯复合材料/ 210

二、氧化石墨烯改性不饱和聚酯原位复合材料/ 211

三、氧化石墨烯改性呋喃树脂复合材料/ 213

第四章石墨烯改性新型塑料/ 214

第一节石墨烯改性聚乙烯醇复合材料/ 214

一、氧化石墨烯改性PVA复合材料（一）/ 214

二、氧化石墨烯改性PVA复合材料（二）/ 216

三、氧化石墨烯改性PVA纳米复合材料/ 217

四、氧化石墨烯改性可溶性PANI/PVA掺杂复合材料/ 218

第二节石墨烯改性聚乙烯醇复合薄膜/ 219

一、氧化石墨烯改性PVA复合薄膜/ 219

二、氧化石墨烯改性层状PVA纳米复合膜/ 220

三、氧化石墨烯改性PVA防护层组装膜/ 222

四、还原石墨烯改性蒙脱土/PVA复合膜/ 222

五、石墨烯改性纳米微晶纤维素增强PVA薄膜/ 224

六、石墨烯改性PVA复合膜材料/ 227

第三节石墨烯改性聚乙烯醇纤维材料/ 228

一、氧化石墨烯改性PVA纳米复合纤维/ 228

二、静电纺丝制备石墨烯改性聚乙烯醇/聚丙烯酸复合纤维/ 229

第四节石墨烯改性聚乳酸与聚碳酸亚丙酯/ 230

一、石墨烯改性聚乳酸塑料的研究/ 230

二、氧化石墨烯改性聚碳酸亚丙酯复合材料/ 238

第五节 石墨烯改性结构性导电塑料/ 240

一、氧化石墨烯改性聚苯胺复合材料/ 240

二、石墨烯改性聚苯胺纳米卷/ 241

三、石墨烯改性聚吡咯复合材料/ 242

四、超声波辅助原位聚合石墨烯改性聚吡咯纳米复合材料/ 243

五、石墨烯改性聚亚乙基二氧噻吩纳米复合材料/ 244

参考文献/ 248

2100433B

石墨烯因其独特的电学性能、力学性能、热性能、光学性能和高比表面积，近年来受到化学、物理、材料、能源、环境等领域的极大重视，应用前景广阔，被公认为21世纪的“未来材料”和“革命性材料”。具体在五个应用领域：一是储能领域。石墨烯可用于制造超级电容器、超级锂电池等。二是光电器件领域。石墨烯可用于制造太阳能电池、晶体管、电脑芯片、触摸屏、电子纸等。三是材料领域。石墨烯可作为新的添加剂，用于制造新型涂料以及制作防静电材料。四是生物医药领域。石墨烯良好的阻隔性能和生物相容性，可用于药物载体、生物诊断、荧光成像、生物监测等。五是散热领域。石墨烯散热薄膜可广泛应用于超薄大功耗电子产品，比如当前全球热销的智能手机、IPAD 电脑、半导体照明和液晶电视等。 

中国科学院预计，到2024年前后，石墨烯器件有望替代互补金属氧化物半导体（CMOS）器件，在纳米电子器件、光电化学电池、超轻型飞机材料等研究领域得到应用。全球范围内仅电子行业每年需消耗大约2500吨半导体晶硅，纯石墨烯的市场价格约为人民币1000元/g ，其若能替代晶硅市场份额的10%，就可以获得5000亿元以上的经济利益；全球每年对负极材料的需求量在2.5万吨以上，并保持了20%以上的增长，石墨烯若能作为负极材料获得锂离子电池市场份额的10%，就可以获得2500吨的市场规模。可见，石墨烯具有广阔的应用空间和巨大的经济效益 。2100433B

2010年的诺贝尔物理学奖将石墨烯带入了人们的视线。2004年英国曼彻斯特大学的安德烈·海姆教授和康斯坦丁·诺沃肖洛夫教授通过一种很简单的方法从石墨薄片中剥离出了石墨烯，为此他们二人也荣获2010年诺贝尔物理学奖。

石墨烯是一种二维晶体，由碳原子按照六边形进行排布，相互连接，形成一个碳分子，其结构非常稳定;随着所连接的碳原子数量不断增多，这个二维的碳分子平面不断扩大，分子也不断变大。单层石墨烯只有一个碳原子的厚度，即0.335纳米，相当于一根头发的20万分之一的厚度，1毫米厚的石墨中将将近有150万层左右的石墨烯。石墨烯是已知的最薄的一种材料，并且具有极高的比表面积、超强的导电性和强度等优点。

堪称超级的物理特性

石墨烯是已知的最薄的一种材料，单层的石墨烯只有一个碳原子的厚度，这种厚度的石墨烯拥有了许多石墨所不具备的特性。

导电性极强：石墨烯中的电子没有质量，电子的运动速度超过了在其他金属单体或是半导体中的运动速度，能够达到光速的1/300，正因如此，石墨烯拥有超强的导电性。

超高强度：石墨是矿物质中最软的，其莫氏硬度只有1-2级，但被分离成一个碳原子厚度的石墨烯后，性能则发生突变，其硬度将比莫氏硬度10级的金刚石还高，却又拥有很好的韧性，且可以弯曲。（注释：物理常识，硬度越高，材料越脆。例如玻璃，刚玉和钻石，非常容易打碎。原文此处有误，请留意。）

超大比表面积：由于石墨烯的厚度只有一个碳原子厚，即0.335纳米，所以石墨烯拥有超大的比表面积，理想的单层石墨烯的比表面积能够达到2630m2/g，而普通的活性炭的比表面积为1500m2/g，超大的比表面积使得石墨烯成为潜力巨大的储能材料。

主要的制备方法有微机械剥离法、外延生长法、氧化石墨还原法和气相沉积法;其中氧化石墨还原法优于制备成本相对较低，是主要制备方法。

石墨烯良好的电导性能和透光性能，使它在透明电导电极方面有非常好的应用前景。触摸屏、液晶显示、有机光伏电池、有机发光二极管等等，都需要良好的透明电导电极材料。特别是，石墨烯的机械强度和柔韧性都比常用材料氧化铟锡优良;氧化铟锡脆度较高，比较容易损毁。在溶液内的石墨烯薄膜可以沉积于大面积区域。通过化学气相沉积法，可以制成大面积、连续的、透明、高电导率的少层石墨烯薄膜，主要用于光伏器件的阳极，并得到高达1.71%能量转换效率;与用氧化铟锡材料制成的元件相比，大约为其能量转换效率的55.2%。作为新兴产业。石墨烯未来前途一片光明。

石墨烯特殊的结构形态，使其具备世界上最硬、最薄的特征，同时也具有很强的韧性、导电性和导热性。这些及其特殊的特性使其拥有无比巨大的发展空间，未来可以应用于电子、航天、光学、储能、生物医药、日常生活等大量领域。2100433B

石墨烯概念股是指石墨烯行业以及相关行业类个股。