Graphene tách nhiệt biến tính với polyvinyl alcohol ứng dụng làm sơn nước dẫn điện trên cơ sở polyurethane

Tóm tắt

Bài báo trình bày quy trình nghiên cứu chế tạo graphene khử tách nhiệt và biến tính với polyvinyl alcohol (PVA) ứng dụng làm sơn nước dẫn điện trên cơ sở polyurethane (PU). Graphite oxide (GO) được oxit hóa từ graphite theo phương pháp Hummer, sau đó graphene được tạo thành bằng phương pháp khử tách nhiệt GO. Graphene được biến tính bằng cách phân tán vào dung dịch PVA với nhiều nồng độ và tỷ lệ khối lượng khác nhau để tối ưu hóa quá trình biến tính. Graphene sau khi được biến tính với PVA có thể phân tán dễ dàng trong nước. Polyme tạo màng sơn PU gốc nước (water-borne) được chế tạo bằng phản ứng polyme hóa giữa isophorone diisocyanate (IPDI) với poly(tetramethylene glycol) (PTMG) và dimethylol propionic acid. Các nhóm chức carboxylate trên bề mặt các hạt polyme giúp cho các hạt này phân tán tốt và bền trong nước, do đó quy trình polyme hóa này không sử dụng các chất hoạt động bề mặt. Các thiết bị, phương pháp phân tích và đánh giá được sử dụng là kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FESEM) tích hợp phân tích tán xạ năng lượng tia X (EDX), đo diện tích bề mặt riêng (BET), phổ MicroRaman, thiết bị đo điện trở... Sơn nước dẫn điện trên cơ sở graphene có độ bám dính tốt, độ dẫn điện của màng sơn khô từ 0,1-4 mS/cm với hàm lượng graphene trong màng sơn khô khoảng 5-10 wt% .