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新型碳材料的发展是近年来科学领域中的一个研究热点。氧化石墨烯(GO)作为碳材料中的重要部分,其具有独特的准二维层状结构以及优异的力学性能。并且,GO含有丰富的表面官能团,具有很强的表面可修饰性,使其在复合材料的制备等方面展现出了巨大的应用前景。本文基于点击反应先对GO进行化学改性,一方面以湿法纺丝的方法制备了功能化GO纳米片增强的聚乙烯醇(PVA)纤维,复合纤维的力学性能得到提高;另一方面以浇铸的方法制备了PVA/GO形状记忆复合膜,复合膜的形状记忆性能以及力学性能均获得明显改善。本文的主要研究内容和结论如下:(1)通过点击反应对GO进行表面修饰,直接利用其片层表面的碳碳双键与巯基的反应,将末端为羧基的小分子引入GO表面,再与PVA进行化学接枝制备功能化氧化石墨烯(p-m GO),对p-mGO的结构和分散状态进行相关的表征。由于GO的比表面积大,表面引入较多的羧基有利于将更多的PVA接枝在GO表面,最终使得p-mGO在水、二甲亚砜等极性溶剂中存在较好的分散性,同时在PVA基体中仍然呈现良好的分散性。另外,将GO与PVA直接进行酯化反应使GO边缘上接枝PVA进而改善GO分散性的方法作为对比试验进行。实验结果表明,在直接酯化接枝的氧化石墨烯(p-GO)上,PVA分子主要分布在边缘从而导致GO纳米片的分散性改善结果不理想。(2)将p-mGO作为填料,加入PVA基体中进行湿法纺丝,制备了PVA/p-mGO复合纤维,纤维的结晶及取向性能和力学性能获得了明显改善。在GO同等含量的情况下,p-mGO对PVA纤维的增强效果要高于p-GO,这主要归因于表面接枝的p-mGO在PVA基体中具有更好的分散性和更高的应力传递效率。(3)利用p-mGO表面接枝有PVA分子链的独特结构,将其作为形状记忆型PVA材料的填料,对其形状记忆性能以及力学性能进行了相关研究。因为将GO纳米片层表面接枝PVA分子链,增强了其与PVA基体之间的相互作用,同时改善了复合材料的结晶性能,增加了由物理结晶区组成的固定相部分的比例,使得PVA/p-mGO复合膜的形状回复效果更佳,形状回复率可达到98.3%;另一方面,GO纳米片的存在抑制了PVA基体中由无定形区内分子链段的运动,从而使得形状回复的速率略有下降。通过拉伸测试表明,相比较于未经修饰的GO,引入表面接枝PVA分子链的p-mGO对提高复合膜力学性能更有效,分散均匀的p-mGO明显提高了PVA复合膜的拉伸强度和弹性模量。