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石墨烯与高性能复合材料是《中国制造2025》和《国家十三五发展规划纲要》中的前沿新材料。在未来材料领域的地位已经上升到国家战略高度,新材料产业迎来了新的发展机遇。以现有方法制备的氧化石墨烯(GO)或是碳纳米管(CNTs)增强聚对苯二甲酸乙二酯(PET)复合材料,往往存在分散效果差,或因使用溶剂造成环境污染等问题。限制了其进行大规模的工业化应用。如何均匀的分散GO、CNTs,且增强其与基体间的界面结合能力,是目前需要解决的问题。为了探索上述问题,并提高聚酯材料的各项性能。本文以尺寸分布较窄的亚微米级的GO,市售的羧基化多壁碳纳米管(MWCNT-COOH)和PET作为原料。通过熔融共混法制备了GO/PET、MWCNT-COOH/PET以及GO/MWCNTCOOH/PET复合材料,并通过注塑机注塑成型。探究了不同GO、MWCNT-COOH的添加量,或GO与MWCNT-COOH的不同比例,对复合材料的结晶性能、热学性能及力学性能的影响。此方法操作简单,不需要添加有机溶剂,成本低廉,具有良好的大规模生产前景。首先,采用超声法制备尺寸分布较窄的亚微米级的GO。探究了不同GO含量对GO/PET复合材料的各项性能的影响。结果表明:GO的添加并未影响GO/PET复合材料的晶型结构及热稳定性,但可以提高其结晶度、结晶温度、热变形温度及力学性能。当GO含量为0.05 wt%时,GO/PET复合材料的力学性能最佳。此时拉伸强度、拉伸模量与弯曲强度分别是69.1 MPa、3257 MPa与98.2MPa。与纯PET相比,分别提升了26.1%、14.7%与21.7%。其次,制备了MWCNT-COOH/PET复合材料。探究了不同MWCNT-COOH含量对于复合材料各项性能的影响。随着MWCNT-COOH的添加,复合材料的拉伸强度先增大后减小。当MWCNT-COOH含量为0.05 wt%时拉伸强度最大,为63.7 MPa,比纯PET提高了16.2%。复合材料的弯曲强度先增大后保持不变,添加量为0.5 wt%时达到最大为116.6 MPa,比纯PET提升了44.5%。最后,制备了GO/MWCNT-COOH/PET复合材料。探究了在GO、MWCNTCOOH在总含量为0.05 wt%条件下,GO与MWCNT-COOH的比例对复合材料的各项性能的影响。GO/MWCNT-COOH/PET复合材料的拉伸强度也是先增大随后减小的。当GO/MWCNT-COOH的比例为2:3时,其拉伸强度达到最大,值为81.0 MPa,弯曲强度也达到最大为119.2 MPa,比纯PET分别提升了47.8%、47.7%。