石墨烯_聚乳酸复合材料的制备与性能研究_谢元仲
基于石墨烯的复合材料的制备及其在储能器件中的应用研究共3篇
基于石墨烯的复合材料的制备及其在储能器件中的应用研究共3篇基于石墨烯的复合材料的制备及其在储能器件中的应用研究1基于石墨烯的复合材料的制备及其在储能器件中的应用研究随着人们对能源需求的增加和全球环境问题的日益加剧，储能技术逐渐成为了热门的研究领域。
其中，基于石墨烯的复合材料的制备及其在储能器件中的应用受到了广泛关注。
石墨烯是一种薄而坚硬的材料，它由单层碳原子组成。
石墨烯的特殊结构和优异性能使其在材料组合中展现出了无限的应用前景。
最近的研究表明，将石墨烯与其他材料结合起来可以显著提高其储能性能。
因此，制备基于石墨烯的复合材料已成为研究的重点。
基于石墨烯的复合材料的制备通常采用化学氧化法、还原法、溶剂剥离法等方法。
其中，化学氧化法是最常见的制备方法之一。
通过将石墨烯与某些化合物反应来实现对石墨烯的氧化，进而产生氧化石墨烯（GO）。
随后，将氧化石墨烯还原成石墨烯（rGO）并与其他材料组合制备成多层石墨烯复合材料。
在储能器件的应用中，基于石墨烯的复合材料已经被证明是一种具有潜力的电极材料。
石墨烯具有良好的导电性和纳米级的厚度，使得它可以高效的将电子导入储能器件中。
同时，它的高比表面积和良好的可调性也使得基于石墨烯的复合材料在储能器件中具有良好的性能。
例如，将石墨烯与氧化钴结合可以制备出具有良好电容性能的电极材料。
相比于传统的电极材料，基于石墨烯的复合材料能够实现更高的能量密度和更长的使用寿命。
此外，将石墨烯与其他材料复合还可以拓宽其应用范围。
例如，基于石墨烯的锂离子电池和钠离子电池电极材料也正在被研究和开发。
此外，基于石墨烯的复合材料在太阳能电池中也展示了良好的性能。
总之，基于石墨烯的复合材料的制备及其在储能器件中的应用是一个具有前途的研究领域。
未来的研究将致力于进一步优化复合材料的结构和性能，并深入挖掘其应用潜力基于石墨烯的复合材料在储能器件中具有良好的性能，拥有更高的能量密度和更长的使用寿命。
其制备方法多样且成熟，同时，将石墨烯与其他材料复合使其应用范围更加广泛。
银纳米线石墨烯复合材料制备及其抑菌能力研究
银纳米线石墨烯复合材料制备及其抑菌能力研究郑典元;孙成祥【摘要】以聚乙烯基吡咯烷酮、乙二醇、氯化钠、硝酸银、石墨烯等为原材料,采用水浴法合成银纳米线石墨烯复合材料.用扫描电镜、X射线能谱对银纳米线石墨烯复合材料进行表征,以大肠杆菌为实验对象对复合材料的抗菌性能进行研究.结果表明:获得的银纳米线长为3-10μm,线宽为50-100 nm,纳米线负载在石墨烯上,分布均匀,该材料具有高比表面积与吸附能力,同时石墨烯与银的高导电性使其表现出较好的抑菌能力,复合材料的浓度在3 mg·mL-1时能稳定地抑制大肠杆菌的生长,有利于保持饮用水质量的稳定.同时,该复合材料性能稳定,且极易与水分离,能避免在水中残留,防止饮用水的二次污染.【期刊名称】《连云港师范高等专科学校学报》【年(卷),期】2018(035)004【总页数】4页(P101-104)【关键词】银纳米线;石墨烯;复合材料;抑菌圈【作者】郑典元;孙成祥【作者单位】连云港师范高等专科学校海洋港口学院,江苏连云港222006;连云港师范高等专科学校海洋港口学院,江苏连云港222006【正文语种】中文【中图分类】TB383;TB33饮用水的质量直接影响着人类的健康，但清洁饮用水难以储存，特别是热带和亚热带地区，较高的水温使得清洁水储存异常困难[1-2]。
目前，常用消毒剂（氯、二氧化氯或臭氧）能抑制微生物生长，但其残留物及消毒副产物有较强的毒性，属于潜在致癌物，给饮用者带来健康风险[3]。
开发的新型抗菌剂（如银纳米材料）[4]直接混于水体，用量较大，不适合大规模应用。
银纳米材料与石墨烯的复合材料用于过滤清洁水，其中银纳米材料仅与微生物有物理接触，为大规模应用于工程提供了可能。
银的特性决定了制备的银纳米呈现出纳米管、纳米线、纳米棒和纳米带等各种纳米材料形态[5]，其外貌及其性能与合成方法有很大关系，且与不同的合成条件和反应温度有关。
银纳米线具有吸附能力强、催化活性高和导电性强等独特的物理和化学性质，在电学、磁学等诸多领域表现出了很好的应用特性。
《2024年聚乳酸纳米复合材料的制备与性能研究》范文
《聚乳酸纳米复合材料的制备与性能研究》篇一一、引言随着环保意识的日益增强和可持续发展理念的深入人心，生物基聚合物如聚乳酸（PLA）等逐渐成为研究热点。
聚乳酸纳米复合材料（PLANCs）作为其中一种重要的生物基材料，具有优异的物理性能和生物相容性，广泛应用于生物医疗、包装和3D 打印等领域。
本文将探讨聚乳酸纳米复合材料的制备方法、工艺流程及性能研究，旨在为该领域的研究与应用提供一定的理论基础和实践指导。
二、聚乳酸纳米复合材料的制备1. 材料选择与准备制备聚乳酸纳米复合材料，首先需要选择合适的纳米填料和聚乳酸基体。
常用的纳米填料包括纳米碳酸钙、纳米二氧化硅等。
此外，还需准备溶剂、催化剂等辅助材料。
2. 制备方法（1）溶液共混法：将聚乳酸与纳米填料在溶剂中混合，形成均匀的溶液，然后通过蒸发、浇注等方式得到复合材料。
（2）熔融共混法：在高温下将聚乳酸与纳米填料熔融共混，然后冷却固化得到复合材料。
（3）原位聚合法：在纳米填料存在的情况下，进行聚乳酸的聚合反应，使纳米填料与聚乳酸在分子级别上实现复合。
三、工艺流程及参数设置1. 工艺流程制备聚乳酸纳米复合材料的工艺流程主要包括材料准备、混合、成型和后处理四个步骤。
具体流程如下：材料选择与准备→溶液共混或熔融共混→成型→后处理（如热处理、表面处理等）。
2. 参数设置在制备过程中，需要设置合适的温度、压力、时间等参数。
例如，在熔融共混法中，需要设置较高的温度以使聚乳酸和纳米填料充分熔融；在后处理过程中，需要设置适当的热处理温度和时间，以提高材料的结晶度和热稳定性。
四、性能研究1. 物理性能通过对聚乳酸纳米复合材料进行拉伸、弯曲、冲击等测试，可以评估其物理性能。
研究发现，适量添加纳米填料可以提高材料的硬度、强度和韧性，同时保持良好的加工性能。
2. 生物相容性聚乳酸纳米复合材料具有良好的生物相容性，可用于生物医疗领域。
通过对材料进行细胞毒性、血液相容性等测试，可以评估其生物相容性。
《2024年聚乳酸纳米复合材料的制备与性能研究》范文
《聚乳酸纳米复合材料的制备与性能研究》篇一一、引言随着人类对环保意识的提高和可持续发展战略的推进，生物可降解塑料已成为研究热点。
聚乳酸（PLA）作为一种生物相容性好、可降解的环保材料，广泛应用于医疗、包装、农业等领域。
然而，为了进一步提高聚乳酸的性能，纳米复合材料的研究备受关注。
本文将详细探讨聚乳酸纳米复合材料的制备方法及其性能研究。
二、聚乳酸纳米复合材料的制备1. 材料选择制备聚乳酸纳米复合材料，首先需要选择合适的纳米填料。
常见的纳米填料包括纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米粘土等。
这些纳米填料具有优异的物理、化学性能，可有效提高聚乳酸的力学、热学等性能。
2. 制备方法聚乳酸纳米复合材料的制备方法主要包括熔融共混法、原位聚合法等。
其中，熔融共混法操作简便，适用于大规模生产；原位聚合法则可在纳米填料表面引入官能团，提高填料与聚乳酸的相容性。
本文采用熔融共混法，将聚乳酸与纳米填料在高温下熔融共混，制备出聚乳酸纳米复合材料。
三、性能研究1. 力学性能通过拉伸试验、冲击试验等方法，研究聚乳酸纳米复合材料的力学性能。
实验结果表明，纳米填料的加入可显著提高聚乳酸的拉伸强度、冲击强度等力学性能。
此外，纳米填料的种类和含量对力学性能的影响也进行了详细分析。
2. 热学性能采用热重分析（TGA）、差示扫描量热法（DSC）等方法，研究聚乳酸纳米复合材料的热学性能。
实验结果表明，纳米填料的加入可提高聚乳酸的热稳定性，降低其熔点和结晶温度。
此外，纳米填料的分散性对热学性能的影响也进行了探讨。
3. 生物相容性聚乳酸作为一种生物相容性好的材料，其生物相容性是评价其性能的重要指标。
通过细胞毒性试验、血液相容性试验等方法，研究聚乳酸纳米复合材料的生物相容性。
实验结果表明，纳米填料的加入对聚乳酸的生物相容性影响较小，仍具有良好的生物相容性。
四、结论本文通过熔融共混法制备了聚乳酸纳米复合材料，并对其性能进行了深入研究。
实验结果表明，纳米填料的加入可显著提高聚乳酸的力学性能和热学性能。
聚乳酸自增强复合材料的制备、结构及性能研究
聚乳酸自增强复合材料的制备、结构及性能研究聚乳酸(PLA)因其原材料来源丰富再生、可完全生物降解、生物相容性好等优点成为当前发展最快的生物降解材料之一。
PLA基材料已在包装、纺织、农业、生物医学材料等领域有广泛应用。
然而,与通用塑料相比,PLA的脆性高和热变形温度低限制了其在长保质期包装、耐热包装、家电等方面的应用。
为了改善PLA材料的力学和耐热性能,不改变PLA的可生物降解性和生物相容性,本论文提出以左旋聚乳酸(PLLA)和外消旋聚乳酸(PDLLA)为原料,利用两种PLA理化性能差异,采用自增强技术制备成性能优良的聚乳酸自增强(SR-PLA)复合材料。
本论文利用PLLA和PDLLA的热性能差异,以PLLA纤维为增强体,PDLLA为基体,采用薄膜叠层热压法制备了SR-PLA复合材料,并研究了界面性质和纤维在热加工中的结构变化及其对SR-PLA复合材料性能的影响规律。
实验结果发现,热处理温度为100~160°C之间时,PLLA纤维的结晶度随着处理温度的升高先增加后不变,整体分子取向随着处理温度升高下降,玻璃化转变温度着处理温度的升高下降,断裂伸长率和拉伸强度着处理温度的升高增加;PLLA和PDLLA之间的良好相容性及PDLLA低的软化点使PDLLA和PLLA纤维在120°C就可以形成良好的界面,界面强度随着温度的升高而升高。
PDLLA可以促进界面处PLLA结晶。
SR-PLA复合材料的模量和强度均有提高,当加工温度低于125°C时,由于界面结合强度不高,材料发生韧性断裂,当加工温度高于150°C时,界面结合牢固,材料发生脆性断裂。
加工温度对SR-PLA复合材料热学性能影响规律同其对PLLA纤维的影响规律。
本论文首次用湿法成功制备出性能优良的SR-PLA复合材料,该法利用PDLLA和PLLA对于乙酸乙酯的溶解差异性,将PDLLA溶解于乙酸乙酯中制备成溶液,将不溶于乙酸乙酯的PLLA纤维作为增强体,分别用连续PLLA纤维浸沾PDLLA溶液缠绕和短纤维分散在PDLLA溶液中流延铺膜制备SR-PLA复合材料。
基于氧化石墨的聚乳酸复合材料的制备与性能研究
２１ ０ ２年 ６月
塑 料 工 业
ＣＨＩ Ａ Ｌ Ｔ Ｃ ＮＤＵ Ｔ Ｙ Ｎ Ｐ ＡＳ Ｉ Ｓ Ｉ Ｓ Ｒ ・１ ５・
基于氧化 石墨 的聚乳酸复合材料的制备与 性 能研 究 ： ｌ ：
赵 健 ，张 琳 ，孙光 伟
（ 岛科 技 大 学 高 分 子 科 学 与 工 程 学 院 ， 山东 青 岛 ２ 溶液共混 ～絮凝 一熔融压片 的方法制 备聚乳酸 （ Ｌ ／ Ｐ Ａ） 氧化石 墨 （ Ｏ）复合 材料并对 其形貌 和性能 Ｇ 进行研究 。扫描 电子显微镜 （ Ｅ Ｓ Ｍ） 和 ｘ射线衍射 （ Ｒ Ｘ Ｄ）结果表 明：纯 的聚乳酸 断面光滑 、平整 ；Ｐ Ａ Ｇ Ｌ ／ Ｏ复合材 料断面粗糙 ，Ｇ Ｏ层被 Ｐ Ａ基体包覆 ，分散性较 好 ，没有 聚集现 象 ；差示 扫描量热 仪 （ Ｓ ） 和热失重 分析 （ Ｇ Ｌ ＤＣ Ｔ Ａ） 分析表 明：Ｇ Ｏ能较大提高 Ｐ Ａ的热稳定 性 ，与纯 的 Ｐ Ａ相 比 ，在 加入 １ （ Ｌ Ｌ ％ 质量 分数 ）Ｇ Ｏ时 ，降解 温度增 加 ２ Ｏ ℃ ，降解最快温度增加 １ ；力学性能测试显示 ：当 Ｇ ０℃ Ｏ质量分数小 于 １ ％时 ，Ｐ Ａ Ｇ Ｌ ／ Ｏ复合 材料可 以在保 持断裂伸
．
Ｗ ｈ ｎ ｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ｅ ｈ ｏ ｔｎ ｆＧＯ ｓ１％ ． ｂ ｔ ｈｅ ｔ ｒ ｌｄ ｇ ａ ａ ｉｎ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｎ ｈ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｏ ｘ ｍｕ ｗａ ｏ ｈ ｔ ｈｅ ｍａ ｅ ｒ ｄ ｔ ｅ ｅ ａｕ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｆｍａ ｉ ｍ ｏ
ｆａ ｔ ｒ ｕｒａ ｅ ｗｉ ｒ ｃ ｕ ｅ ｓ ｆ ｃ ｔ ＧＯ ａ ｅ ｓ ｄ ｓ ｅ ｓ ｄ ｈ ｍｏ ｅ ｅ ｕ ｌ ｎ ｏ ｔｄ ｉ ｈ Ａ ｔ ｘ Ａ ｉｈｅ ｇ ｉ ｃ ＝ ｈ ｌ ｙ ｒ ｉｐ ｒ ｅ ｏ ｇ ｎ ｏ ｓｙ ａ ｄ ｃ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ＰＬ ｍａ ｒ ． ｉ ｈ ｇ ｒ ｍａ ｎ ｆ ａ ｉ
《2024年聚乳酸纳米复合材料的制备与性能研究》范文
《聚乳酸纳米复合材料的制备与性能研究》篇一一、引言随着科技的不断进步，聚乳酸（PLA）作为一种可生物降解的聚合物材料，在环保和可持续性方面得到了广泛的关注。
而纳米复合材料以其优异的物理和化学性能，为聚乳酸的改进提供了新的可能。
本文旨在研究聚乳酸纳米复合材料的制备方法及其性能表现，以期为该领域的研究和应用提供参考。
二、聚乳酸纳米复合材料的制备1. 材料选择制备聚乳酸纳米复合材料，首先需要选择合适的纳米填料。
常见的纳米填料包括纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米粘土等。
本文选择纳米二氧化硅作为主要研究对象。
2. 制备方法制备聚乳酸纳米复合材料，主要采用熔融共混法。
该方法通过将聚乳酸与纳米填料在高温下熔融共混，使纳米填料均匀地分散在聚乳酸基体中，从而得到聚乳酸纳米复合材料。
三、性能研究1. 力学性能通过拉伸试验和冲击试验，对聚乳酸纳米复合材料的力学性能进行了研究。
实验结果表明，添加纳米二氧化硅后，聚乳酸纳米复合材料的拉伸强度和冲击强度均有所提高。
这主要是由于纳米填料的加入，增强了聚乳酸基体的分子间作用力，提高了材料的力学性能。
2. 热稳定性通过热重分析（TGA）实验，对聚乳酸纳米复合材料的热稳定性进行了研究。
实验结果表明，添加纳米二氧化硅后，聚乳酸纳米复合材料的热稳定性得到了显著提高。
这主要是因为纳米填料的加入，提高了材料的热传导性能，降低了材料的热分解速率。
3. 生物降解性虽然聚乳酸本身具有良好的生物降解性，但纳米复合材料的生物降解性仍需进行研究。
通过实验发现，聚乳酸纳米复合材料在特定条件下的生物降解性与纯聚乳酸相比，并未发生明显变化。
这表明纳米填料的加入并未对聚乳酸的生物降解性产生负面影响。
四、结论本文研究了聚乳酸纳米复合材料的制备方法和性能表现。
实验结果表明，通过熔融共混法将纳米二氧化硅与聚乳酸共混，可以成功制备出聚乳酸纳米复合材料。
该材料在力学性能和热稳定性方面得到了显著提高，而生物降解性未受影响。
PBT／石墨烯纳米复合材料的制备及性能研究进展
Ｘ Ｉ Ａ Ｏ Ｗｅ ｎ ． ｑ ｉ ａ ｎ ｇ ，Ｚ Ｈ Ｏ Ｕ Ｘ ｉ ｎ ｇ ，Ｌ Ｉ Ｎ Ｈ ａ ｉ ． １ ａ ｎ ，ＷＡ Ｎ Ｇ Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ ． ｊ ｕ ｎ ，Ｂ Ｉ Ａ Ｎ Ｊ ｕ ｎ ，Ｚ ＨＡ Ｏ Ｘ ｉ ｎ — ｗ ｅ ｉ
（ １ ．Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍａ ｔ ｅ ｉ ｒ ａ ｌ ｓ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｘ ｉ ｈ ｕ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ ６ １ ０ ０ ３ ９ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
２ ．Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ｓ ，Ｔ ｏ ｋ ｙ ｏ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ，Ｔ ｏ ｋ ｙ ｏ １ ６ ２ － ８ ６ ０ １ ，Ｊ ａ ｐ ａ ｎ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｃ ｅ ｎｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈｅ ｆ ｕ ｎｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｉ ｉｃ ｆ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｅ ｍｅ ｗａ ｓ ｓ ｕ ｍｍａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ． 塑 料 工 业 ・
１ ２・
Ｃ ＨＩ ＮＡ Ｐ Ｌ Ａ Ｓ Ｔ Ｉ ＣＳ Ｉ ＮＤＵｓ Ｔ ＲＹ
第４ ４卷 第 １ １期 ２ ０ １ ６年 １ １月
Ｐ Ｂ Ｔ ／ 石墨烯纳 米复合材 料的制备及性能研究进展
肖文 强 ，周 醒 ，蔺海 兰 ，王正 君 ，卞 军 ，赵 新 为
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： Ｐ ｏ ｌ ｙ ｂ ｕ ｔ ｙ ｌ ｅ ｎｅ Ｔｅ ｒ ｅ ｐ ｈ ｔ ｈ ａ ｌ ａ ｔ ｅ； Ｇｒ ａ ｐ ｈ ｅ ｎ ｅ； Ｆ ｕ ｎｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｍｏ ｄ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ； Ｎａ ｎ ｏ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｓ；
聚乳酸／功能化石墨烯纳米复合薄膜的制备与性能
聚乳酸／功能化石墨烯纳米复合薄膜的制备与性能张丽;王欢欢;苗书惠;张小瑞;陈金周【期刊名称】《工程塑料应用》【年(卷),期】2016(44)6【摘要】A series of poly(lactic acid)(PLA) nanocomposite films incorported with octadecylamine-functionalized graphene (GO–ODA) as nanofillers were prepared by solution blending and casting method. The structure and morphology of these nanocomposite films were charaterized by infrared spectroscopy and scanning electron microscope,and tensile properties,thermal stability and oxygen permeability of these films were also tested. The results show that the good compatibility between GO–ODA and PLA,a homogeneous dispersion of GO–ODA in PLA,and hence simultaneous improvement in both strength and toughness of PLA can be achieved. Meanwhile,the incorporation of GO–ODA can also improve the thermal stability and oxygen barrier property of PLA.%以十八烷基胺修饰氧化石墨烯(GO–ODA)为纳米填料，通过溶液铸膜法制备了聚乳酸(PLA)／GO–ODA 纳米复合薄膜。
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石墨烯/聚乳酸复合材料的制备与性能研究谢元仲，徐淑艳，张维丽，孟令馨（东北林业大学，哈尔滨150040）摘要：目的制备具有优异阻隔性能及热稳定性的聚乳酸薄膜材料。
方法方法在聚乳酸中添加石墨烯对其进行改性。
首先采用改进的Hummers 法将鳞片状石墨制备成氧化石墨烯，继而采用热剥离法将氧化石墨烯还原剥离为石墨烯，然后以聚乳酸为基材，还原后的石墨烯为增强相，采用流延法制备石墨烯/聚乳酸复合薄膜，并测试了其结构、热稳定性以及阻隔性能。
结果结果红外分析表明，石墨被强氧化剂氧化后形成了以C —OH ，—COOH ，C —O —C 和C ＝O 等官能团形式存在的石墨层间化合物，还原后获得的石墨烯剥离充分；石墨烯/聚乳酸复合薄膜的热稳定性能和阻隔性能随石墨烯含量的增加而逐渐增强。
结论结论在试验参数范围内，石墨烯/聚乳酸复合薄膜的热稳定性和阻隔性能优于聚乳酸薄膜。
关键词：石墨烯；聚乳酸；阻隔性能；热稳定性中图分类号：TB484.9文献标识码：A文章编号：1001-3563（2016）09-0007-05Preparation and Properties of Graphene and Polylactic Acid CompositesXIE Yuan-zhong ，XU Shu-yan ，ZHANG Wei-li ，MENG Ling-xin（Northeast Forestry University ，Harbin 150040，China ）ABSTRACT ：This work was aimed to obtain polylactic acid films with good barrier properties and thermal stability.Graphene was added into polylactic acid to modify it.Graphene oxide was prepared using the flaky graphite by the improved Hummers method.Graphene oxide was reduced to graphene by thermal stripping method.Grapheme/polylactic acid films were prepared with tape casting method,using polylactic acid as the substrate and graphene as the reinforcement.The structure,thermal stability and barrier properties of films were tested.Infra-red spectrogram showed that graphite intercalation compound with COOH,C ＝O,C —O —C and C —OH functional groups was formed when graphite was oxidized by the strong oxidizer,and graphene stripped sufficiently by reduction.The thermal stability performance and barrier properties of graphene and lactic acid composite films increased with the increasing graphene content.Within the scope of the test parameters,the thermal stability and barrier performance of the graphene/PLA composite films were better than those of polylactic acid film.KEY WORDS ：graphene ；polylactic acid ；barrier properties ；thermal stability收稿日期：2015-11-13基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金（2572015DY06）作者简介：谢元仲（1989—），男，山东济宁人，东北林业大学硕士生，主攻包装材料阻隔性能。
通讯作者：徐淑艳（1976—），女，辽宁朝阳人，博士，东北林业大学副教授，主要研究方向为包装材料。
包装的主要目的是保护内容物免受外界环境（如氧气、水蒸气、油脂等）的侵害，延长物品保质期，这就要求包装材料具有一定阻隔性能，尤其对氧气和水蒸气的阻隔性[1]。
另外，高阻隔包装膜还应具有良好的透光性，内容物可见，能很好地展示商品。
聚乳酸是一种可完全生物降解的绿色包装材料，具有良好的力学性能、生物相容性、透光性，广泛应用于各种包装领域[2—5]，但是，纯的聚乳酸膜阻隔性能较差，水蒸气和氧气很容易透过薄膜，且热稳定性差，易分解[6—8]。
这些缺点使得聚乳酸无法满足作为高阻隔性包装材料的包装工程PACKAGING ENGINEERING第37卷第9期2016年5月7包装工程2016年5月要求，因此，为了扩展其应用范围，必须提高其热稳定性和阻隔性。
目前，许多研究已经证明，在聚合物中加入纳米粒子，并将其在基体中均匀分散，可延长小分子通过聚合物膜的路径，进而增强聚合物膜的阻隔性能。
另外，纳米粒子添加到聚合物基体中，还可以增强材料的力学性能、热稳定性和阻燃性等。
石墨烯是2004年被发现的一种新型的碳纳米材料，是由平面单层碳原子紧密结合在一起形成的二维蜂窝晶格材料，厚度仅为0.3354nm，是目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最强的二维材料[9—10]。
将纳米级石墨烯均匀分散于聚合物基体中，有望提升聚合物基体的阻隔性能和热稳定性等[11]。
文中将石墨烯添加到聚乳酸中制备复合薄膜，希望获得具有高热稳定性、高阻隔性和高透光性的新型包装材料。
1实验1.1原料与试剂材料与试剂：聚乳酸（PLA），分子式为（C3H4O2）n，相对分子质量为100000，分析纯，宁波环球生物材料有限公司；CH2Cl2溶液，分析纯，天津市恒兴化学试剂公司；鳞片状石墨，325目，青岛金日来石墨有限公司；高锰酸钾、双氧水（30%）、硝酸钠、无水乙醇，分析纯，天津市科密欧化学试剂公司；浓硫酸，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；去离子水。
1.2试样制备1.2.1氧化石墨烯的制备采用改良的Hummers法[12]制备氧化石墨烯，具体步骤：将1.0g天然鳞片状石墨、1.0g NaNO3和46mL 质量分数为98%的浓硫酸混合置于冰浴中，用磁力搅拌器强力搅拌1h，控制温度不超过5℃，使其混合均匀；向混合液中缓慢加入6g KMnO4，搅拌1h，然后将溶液移至50℃水浴中，用增力电动搅拌器搅拌4h，转速500r/min，溶液由黑色变成灰褐色；将水浴锅的温度升到85℃，搅拌1h，转速500r/min，得到土棕色悬浮溶液；反应完成后，将所得溶液倒入200mL去离子水中（含有6mL的H2O2（30%））进行冰浴处理，悬浮液变成棕黄色，将悬浮液在室温下静置24h；将上层酸液倒出，用去离子水反复离心洗涤，离心机转速8000r/min，直至悬浮液pH呈中性为止，得到氧化石墨胶体；将洗涤好的氧化石墨烯胶体放入台式鼓风恒温干燥箱中干燥24h，温度为75℃，得到薄纸状氧化石墨烯（GO）。
1.2.2热剥离法制备石墨烯将干燥后的薄纸状氧化石墨烯剪碎，均匀置入石墨坩埚里，并充氩气进行气体保护；将管式炉升温至1100℃，达到温度后，将装入氧化石墨烯粉末的石墨坩埚迅速放入，保温60s后迅速将石墨坩埚抽出，自然冷却到室温后装袋收集，最后得到蓬松的黑色石墨烯粉末（rGO）[13]。
1.2.3PLA/rGO纳米复合薄膜制备分别称取热膨胀剥离法制得的rGO3，4，5mg，分别加入到40mL的CH2CL2中超声分散1h，得到均匀分散的rGO溶液，然后加入2g PLA颗粒，磁力搅拌1h至完全溶解。
将所得的混合溶液超声10min 以去除气泡，然后流延成膜，室温下放置24h，待溶剂挥发完全后，即得到PLA/rGO复合薄膜，分别记作PLA/rGO0.15，PLA/rGO0.2，PLA/rGO0.25，同时制备纯聚乳酸薄膜以作对照。
2性能测试与结构表征1）傅里叶红外光谱分析。
采用美国Perkin Elmer 公司的Spectrum400型傅里叶红外光谱仪（FT-IR），通过KBr与试样按100∶1比例进行研磨，然后压片制样，扫描范围是450~4000cm-1，扫描次数为4次。
2）阻氧性能测试。
采用济南兰光公司VAC-VBS 压差法气体透过仪，按照GB/T1038—2000进行测试[14]。
3）透湿性能测试。
采用济南兰光公司TSY-T1H 透湿性测试仪，根据透湿杯称重法测试原理，按照GB 1037—1988《塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法（杯式法）》测试，测试温度为38℃，相对湿度为90%，薄膜直径为φ74mm。
由于测试样品的厚度不同，实验数据分别采用水蒸气透过量和水蒸气透过系数对薄膜的透湿性进行表征[15—16]。
4）透光率/雾度。
采用上海仪电物理光学仪器有限公司的WGT-S型透光率/雾度测定仪进行透光度/雾度测试。
5）热分析手段。
采用美国TA仪器公司Q600 SDT热重分析仪，在氮气气氛下对薄膜的热稳定性进行测试，升温速率为20℃/min，测试温度为30~ 600℃。
6）扫描电子显微镜（SEM）采用美国FEI公司的Quanta200/EDAX型扫描电子显微镜。
8第37卷第9期3结果与讨论3.1GO 和rGO 的红外光谱图各样品的红外光谱见图1，石墨原料的红外光谱曲线较平滑，官能团的特征吸收峰较弱，在3432cm -1附近有特征峰，这是由于石墨易吸潮，该特征峰是由于石墨中水分子的OH 伸缩振动产生的[17]。
GO 因为强烈的氧化作用，形成了许多含氧基团，在1733cm -1附近的特征峰表示GO 片层边缘羧基、羰基中的C＝O 伸缩振动[18]，在1400，1247，1054cm -1附近出现的吸收峰分别表示GO 中羟基的OH 弯曲振动、羧基的C—O 伸缩振动和C—OH伸缩振动，1630cm -1归结为吸附在GO 中水分子的OH 弯曲振动[19]。
比较GO 和rGO 的特征图谱可知，热剥离获得的rGO 在1733，1400，1054cm -1处的特征吸收峰明显变小，说明热剥离使GO 的官能团分解。