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202106007.pdf
文章编号： 1672-6987（2021）06-0059-09； DOI： 10.16351/j.1672-6987.2021.06.007
李飞翔1， 郭付海1， 李果1， 王腾飞1， 郭红革2， 赵健1，2*(1.青岛科技大学 橡塑材料与工程教育部重点实验室；山东省橡塑材料与工程重点实验室，山东 青岛 266042；
2.齐鲁工业大学 印刷与包装工程学院，山东 济南 250353）
摘要： 通过萘/钠和四氢呋喃形成的还原体系与溶剂超声剥离的二硫化钼(MoS2)纳米片进行反应，使其表面产生负电荷来进行十二烷基链的共价功能化，反应温和，接枝率高且形成了牢固的共价键合。功能化的MoS2纳米片在聚苯乙烯(PS)基质中实现了良好的分散，随着其含量的增加，PS/MoS2复合材料的机械性能和热性能明显提高。负载1％(质量分数)的功能化纳米片，复合材料的拉伸强度，杨氏模量和储能模量较纯样分别提高了67％，106.7％和59.8％，玻璃化转变温度从纯样的83.2 ℃提升到93.8 ℃。另外，PS/1.0％复合材料的焦炭收率达到2.7％，纯PS仅为0.1％。
关键词： 共价功能化； 二硫化钼； 聚苯乙烯； 纳米复合材料
中图分类号： O 643.36+1文献标志码： A
引用格式： 李飞翔，郭付海，李果,等.共价功能化方法改善PS/MoS2复合材料的性能［J］. 青岛科技大学学报(自然科学版), 2021, 42(6): 59-67.
LI Feixiang, GUO Fuhai, LI Guo, et al. A covalent functionalization approach to improve the properties of PS/MoS2 composites［J］. Journal of Qingdao University of Science and Technology（Natural Science Edition), 2021， 42（6）： 59-67.
A Covalent Functionalization Approach to Improve the
Properties of PS/MoS2 Composites
LI Feixiang1, GUO Fuhai1, LI Guo1, WANG Tengfei1, GUO Hongge2, ZHAO Jian1,2
(1.Key Laboratory of Rubber-Plastics, Ministry of Education; Shandong Provincial Key Laboratory of Rubber-Plastics,
Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266042, China;
2. School of Printing and Packaging Engineering, Qilu University of Technology, Jinan 250353, China)
Abstract: In this study, the reduction system of naphthalene/sodium and tetrahydrofuran was used to react with solvent-exfoliated molybdenum disulfide (MoS2) nanosheets to generate negative charges on the MoS2 surface and then realized the covalent functionalization of the dodecyl chains. The reaction is mild, the grafting rate is high, and a strong covalent bond is formed. The functionalized MoS2 nanosheets achieve good dispersion in the polystyrene (PS) matrix. With the increase of its content, the mechanical and thermal properties of the PS/MoS2 composites are significantly improved. When loading 1%(mass concentration) of functionalized MoS2 nanosheets, the tensile strength, Young′s modulus and storage modulus of the composite increased by 67%, 106.7% and 59.8% respectively compared with the pure sample. The glass transition temperature increased from 83.2 ℃ of the pure sample to 93.8 ℃. In addition, the coke yield of the PS/1.0% composite reaches 2.7%, and the pure PS is only 0.1%.
Key words: covalent functionalization; molybdenum disulfide; polystyrene; nanocomposites
收稿日期： 2020-12-12
基金项目： 国家自然科学基金资助项目（51873096）；山东省自然科学基金项目（ZR201807060363）；青岛科技大学开放研究基金项目（QUSTHX201815）；四川大学高分子材料工程国家重点实验室开放项目（sklpme2020-4-04）.
作者简介： 李飞翔（1997—），男，硕士研究生.*通信联系人.
