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介电材料具有储能、平均电场等特性,是近年来的研究热点。聚合物密度小,具有优良的电绝缘性、加工性、机械性能等,是发展小型轻质化介电材料的首选;石墨烯具有超高的导电率、强度和比表面积,将较低含量的石墨烯添加到聚合物中即能显著提高聚合物的介电常数,在电容器、生物医药、吸波材料等方面展现出广阔的应用前景。本文首先优化了还原氧化石墨烯(rGO)的制备工艺,然后分别制备了聚偏氟乙烯(PVDF)/rGO和聚苯乙烯微球(PSt)/rGO两种复合材料。采用FT-IR、XRD、Zeta电位仪、SEM和TEM对产物的形态结构进行表征,并研究了rGO含量对复合材料性能的影响。采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(GO),延长中温氧化时间和超声处理有利于石墨的氧化和剥离,得到薄片状GO。水合肼、高温热和低温碱三种方法均能对GO进行还原得到rGO,其中水合肼还原效果最好。采用溶液共混法将GO和PVDF混合,再热压还原制备了PVDF/rGO复合材料。rGO含量较少时,其在PVDF基体中均匀分散;随rGO含量的增加,出现团聚现象。当rGO含量从0 wt%增加至8 wt%时,20℃、100 Hz下PVDF/rGO复合材料的介电常数(ε_r)从6.6增至38.6,介电损耗(tanδ)也略有上升。复合材料的拉伸强度和热稳定性均先上升后下降,当rGO含量为4 wt%时,拉伸强度比纯PVDF提高了35.3%,达到最大值36.19 MPa;失重5 wt%的分解温度比纯PVDF提高了6.44℃。复合材料的断裂伸长率、击穿场强则随rGO含量的增加而减小。将GO与PSt乳胶粒共混,经水合肼还原后制备了PSt/rGO复合材料。rGO在PSt基体中分散较好,随rGO含量的增加,导电网络逐渐形成,复合材料的ε_r、tanδ都急剧增大。复合材料的特征击穿场强随rGO的添加先增大后减小,在0.5 wt%时达到最大值53.44 KV/mm,比纯PSt提高了80.9%。同时rGO的加入提高了复合材料的热稳定性,在PSt/rGO(5 wt%)复合材料中,失重5 wt%的分解温度比纯PSt微球提高了34.04℃。