石墨烯包覆玻璃纤维复合材料的制备及其电学性能研究

刘国强¹，石福志²，李耀刚¹，张青红¹，王宏志³

1. 东华大学材料科学与工程学院先进玻璃制造技术教育部工程研究中心2. 上海交通大学材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室3. 东华大学材料科学与工程学院纤维材料改性国家重点实验室

摘 要：以牛血清白蛋白（BSA）改性玻璃纤维表面,利用静电吸附原理制备氧化石墨包覆的玻璃纤维复合材料,采用氢碘酸还原氧化石墨得到石墨烯包覆玻璃纤维导电材料。利用X射线衍射（XRD）和傅立叶变换红外光谱仪（FT-IR）等表征样品的物相结构和基团类型,扫描电镜（SEM）表征石墨烯包覆玻璃纤维的形貌特征。当氧化石墨分散液p H低于6时,随着p H减小,包覆效果变得更明显。通过粒径/Zeta电位仪表征氧化石墨和BSA在不同p H下的Zeta电位,结果表明BSA等电点约为5.3,氧化石墨的等电点小于3。得到的石墨烯包覆玻璃纤维导电材料的电导率达到4.5 S/m,制备的导电玻璃纤维具有一定的柔性,在弯曲后仍能保持原有的导电性能;导电玻璃纤维在高于100℃热处理后,由于石墨烯在高温下可以继续还原,其电导率得到一定的提高,表明制备的导电玻璃纤维可以在较高温度下使用。

关键词：玻璃纤维;牛血清白蛋白;石墨烯;