High Mechanical Performance of Layered Graphene Oxide/Poly( vinyl alcohol) Nanocomposite Films-中国聚合物网,论文下载

High Mechanical Performance of Layered Graphene Oxide/Poly( vinyl alcohol) Nanocomposite Films

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关键词：

Graphene oxide Nanocomposites Hydrogen-bonding Strength Toughnes

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73K

所属学科：

通用高分子材料

来源：

来源网络

简介：

Thedesignandfabricationofstrong,lightweight,anddamage-resistantcompositematerialsaremajortopicsofstudiesoncomposite.Biomimetics,adevelopingmultidisciplinaryfield,isnowleadingthefabricationofnovelmaterialswithremarkablemechanicalproperties.Grapheneoxide(GO),agraphenederivate,possessesgoodmechanicalproperty,highaspectratio,andgoodsolubilityinaqueoussolution,indicatinggreatpotentialinnanocompositefields.Inthiswork,bio-inspiredlayeredGO/pol(vinylalcohol)(PVA)nanocompositefilmswithremarkablemechanicalperformancewerepreparedbyanenvironmentalfriendly,bottom-upassemblymethodology.ThestructuralanalysisshowsthealternatepileofinorganicGOplateletsandorganicPVAbinder.Tensiletestsindicatethattheborate-treatedGO/PVAnanocompositefilmsdisplay360MPaofstrength,whichistwofoldtothreefoldhigherthanthatofbiologicalmaterials(e.g.,nacre).ToughnessofGO/PVAnanocompositesisalsoenhancedtofourfoldcomparedwithnacre.Torevealthetougheningfunctionoftheintercalatedpolymerinthenanocomposites,theinfluenceofpolymerwithvariedmolecularweights(Mw‘s)onthefracturemodeofthenanocompositeswassystematicallyinvestigatedthroughquasi-statictensileandcreeptests.ThePVAmoleculeswithhighMwcanconnectmoreneighboringGOplateletsthroughinter-andintra-linkagesthanthosewithlowerMw,whichresultinginefficientstresstransferalongtheGOplanedirection.Thus,tensilestrengthandtoughnessimproved.Thisworkillustratesthefunctionsofbondingtypesbetweeninorganic-organicphasesandintercalatedpolymerwithdifferentMw,sonthemechanicalpropertiesofthelayerednanocomposites,includingstiffness,strength,andtoughness.

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liu

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2013-06-27 13:32:28

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