复合材料轻质高强且可设计性好，在航空航天、交通运输、建筑和电子工业等诸多领域得到了广泛的应用
随着复合材料应用范围的扩大，对其强度和安全性的要求更高
复合材料在高频周期载荷作用下易发生受迫振动而导致脆性断裂，已成为其疲劳失效的主要形式之一
其原因是，共振产生的能量不能极快耗散而使材料的性能降低和发生疲劳损伤[1]
对复合材料进行组元和结构优化，在保持轻质高强的同时实现能量快速转化和耗散(高阻尼特性)，可显著提高其减振性能和构件的安全可靠性[2,3]
这已成为先进复合材料结构与功能一体化的重要发展方向[4~6]
以碳纳米管和石墨烯为代表的新型纳米炭材料有独特的纳米尺度、较高的本征力学强度和优异的导热/导电特性，将其添加到聚合物基体中可显著提高复合材料的力学强度[7]
同时，纳米复合材料的丰富界面有助于产生界面滑移(能量耗散)，从而提高复合材料的阻尼性能[8]
值得指出的是，界面滑移显著依赖复合材料组元间界面的相互作用[9, 10]
强共价键结合有利于应力传递但是显著抑制界面的滑移，使能量耗散和阻尼性能降低[11]；而弱范德华力有助于能量耗散，但是使力学强度降低[12]
因此，优化调控组元间的界面相互作用是制备兼具高强高阻尼特性复合材料的关键
与共价键和范德华力相比，氢键的键能(25~40 kJ·mol-1)适中且具有独特的动态断裂/再生可逆特性[13,14]，可用于制备自愈合或自修复功能复合材料[15,16]
其作用机制的本源，是氢键的可逆断裂和再生分别对应能量的吸收和释放
将氢键结构引入到复合材料界面中，受力变形过程中的界面摩擦滑移以及界面氢键的断裂/再生可产生大量的能量耗散，有望显著提高复合材料力学强度和阻尼性能
为了制备高强高阻尼石墨烯/聚合物复合材料，本文提出在复合材料内部引入界面多重氢键结构，选用石墨烯(Gr)和聚苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体(SEBS)分别为纳米增强填料和聚合物基体，接枝修饰引入氢键单元，用溶液共混与热压成型工艺制备石墨烯/SEBS复合材料
1 实验方法1.1 实验用材料
实验用材料：石墨烯原料，是一种用电解氧化法制备的氧化石墨烯(GO)浆料(固含量为1%)，石墨烯层数小于3层，片径尺寸为0.1~3 μm；苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)的型号为G1652，苯乙烯含量(质量分数)为30%，数均分子量
声明：
“基于界面氢键结构的石墨烯/聚合物复合材料的阻尼性能” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：张藤心,王函,郝亚斌,张建岗,孙新阳,曾尤
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2025年06月06日 ~ 08日 
