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摘 要：通过采用低温等离子体对聚二甲基硅氧烷（PDMS）进行亲水化改性，以改善PDMS与RGO的浸润性，考察处理时间对PDMS表面亲水性的影响，结果表明处理时间越长PDMS表面亲水性越好。以及制备维C还原氧化石墨烯得到石墨烯薄膜，转移到柔性聚合物聚二甲硅氧烷（PDMS）上，得到石墨烯-聚合物杂化的复合结构，从而考察石墨烯对PDMS透明性等性能的影响。结果表明石墨烯没有降低PDMS的透明性。
关键词：石墨烯;聚二甲基硅氧烷;维C还原法;复合改性
聚二甲基硅氧烷（PDMS）是一种多孔材料，表现为极强的表面疏水性，所以需要对PDMS进行一定的表面修饰。梁卫东以碳酸钙为模板制备出多孔石墨烯[1][2]，以PDM气相沉积改性法增强了多孔石墨烯亲油性，此研究可应用于余热回收及太阳能贮存等领域。Xiaohong An[3]将1-芘羧酸（PCA）官能化并层压到PDMS膜上，PCA的非共价键功能化可在不失去石墨烯的导电性的前提下令其同时增加特殊的光学感测性质。此混合3结构可应用于低成本、便携式光电子器件领域。本文考察石墨烯对PDMS透明性、导电性等性能的影响。
1 实验部分
1.1 原料
氧化石墨烯：上海麦克林化学试剂有限公司;维生素C，上海麦克林化学试剂有限公司;N，N-二甲基甲酰胺，上海麦克林化学试剂有限公司。
1.2 材料制备
配制0.1mg/mL的氧化石墨烯水溶液，调整PH至9-10，按2mg/mL的比例加入维C，在95℃下反应15min。再将维C还原的石墨烯溶液浓度调至10μm/mL，真空过滤干燥，形成石墨烯膜。
将获得的石墨烯薄膜从纤维素滤纸膜转移到柔性聚合物聚二甲硅氧烷（PDMS）上，以得到石墨烯-聚合物杂化的复合结构。
1.3 性能测试与表征
将还原氧化石墨烯水溶液与还原氧化石墨烯氨水溶液一同放入超声波仪器30min，促进溶解分散，静置5min，并排放在白色背景下拍照。分别用红外光谱仪、用紫外分光光度计、接触角针头等仪器。
2 结果与讨论
从图1可知，改性的PDMS红外曲线中，随着处理时间的增加，吸收峰变窄说明采用低温等离子体对PDMS改性，成功在PDMS表面接枝了以-OH为主的官能团基团。
從图2可知可见光范围在400至800nm之间，纯PDMS平均透光率从10%变化至20%。与可见光范围的透射率相比，紫外线区域200至400nm之间，样品的透射率稍高，从10%变化至30%。而低温等离子体改性到10min的PDMS，在400至800nm之间的可见光区域，平均透光率从·10%变化至50%。在200至400nm的紫外光区域，样品的透射率稍低，从10%变化至20%（经3min低温等离子处理的数据由于操作失误异常，其他处理时间组别规律正常）。这些结果表明改性PDMS允许大量的光在可见区域中通过，即透过率增大，同时选择性地禁止UV区域中的透射率。
从接触角数据可知室温条件下未经处理的PDMS 水接触角为116.6°，显示为疏水表面。对于经低温等离子处理的PDMS，水接触角的值显著降低。处理1min的水接触角降低到 60.9°，处理3min的水接触角降低到76.2°，处理5min的水接触角降低到57.5°，处理10min的水接触角降低到46.7°。
从紫外光数据可知可见光范围在400至800nm之间，纯PDMS平均透光率从10%变化至20%。与可见光范围的透射率相比，紫外线区域200至400nm之间，样品的透射率稍高，从30%变化至60%。而纯PDMS/石墨烯复合材料，在400至800nm之间的可见光区域，平均透光率从10%变化至20%。在200至400nm的紫外光区域，样品的透射率稍高，也从10%变化至40%。这表明经石墨烯复合的PDMS透过率略升高。
从紫外光数据可知可见光范围在400至800nm之间，纯PDMS/石墨烯复合材料平均透光率从10%变化至20%。与可见光范围的透射率相比，紫外线区域200至400nm之间，样品的透射率无明显变化，也是从10%变化至20%。而10min低温等离子处理PDMS/石墨烯复合材料，在400至800nm之间的可见光区域，平均透光率从10%变化至20%。在200至400nm的紫外光区域，样品的透射率稍高，从0%变化至60%。这表明经过低温等离子处理的PDMS复合石墨烯透过率优于未经处理的纯PDMS。
3.结论
本次研究表明低温等离子处理能够一定程度提高PDMS亲水性、PDMS/石墨烯复合材料相对纯PDMS透明性有小幅度改善，但经改性处理后的PDMS/石墨烯复合材料透明性较大程度被提高。
参考文献
[1] 许士才.石墨烯的制备表征及光电性质应用研究[D]. 山东：北京大山东师范大学，2014：1-7.
[2] 滕启跃.石墨烯产业化，初见眉目[J].中国纤检，2015，（21）：30-31.
作者简介：宫蕾（1985-），女，讲师，博士，研究方向：聚合物复合材料高性能化、功能化、环境友好化。
关键词：石墨烯;聚二甲基硅氧烷;维C还原法;复合改性
聚二甲基硅氧烷（PDMS）是一种多孔材料，表现为极强的表面疏水性，所以需要对PDMS进行一定的表面修饰。梁卫东以碳酸钙为模板制备出多孔石墨烯[1][2]，以PDM气相沉积改性法增强了多孔石墨烯亲油性，此研究可应用于余热回收及太阳能贮存等领域。Xiaohong An[3]将1-芘羧酸（PCA）官能化并层压到PDMS膜上，PCA的非共价键功能化可在不失去石墨烯的导电性的前提下令其同时增加特殊的光学感测性质。此混合3结构可应用于低成本、便携式光电子器件领域。本文考察石墨烯对PDMS透明性、导电性等性能的影响。
1 实验部分
1.1 原料
氧化石墨烯：上海麦克林化学试剂有限公司;维生素C，上海麦克林化学试剂有限公司;N，N-二甲基甲酰胺，上海麦克林化学试剂有限公司。
1.2 材料制备
配制0.1mg/mL的氧化石墨烯水溶液，调整PH至9-10，按2mg/mL的比例加入维C，在95℃下反应15min。再将维C还原的石墨烯溶液浓度调至10μm/mL，真空过滤干燥，形成石墨烯膜。
将获得的石墨烯薄膜从纤维素滤纸膜转移到柔性聚合物聚二甲硅氧烷（PDMS）上，以得到石墨烯-聚合物杂化的复合结构。
1.3 性能测试与表征
将还原氧化石墨烯水溶液与还原氧化石墨烯氨水溶液一同放入超声波仪器30min，促进溶解分散，静置5min，并排放在白色背景下拍照。分别用红外光谱仪、用紫外分光光度计、接触角针头等仪器。
2 结果与讨论
从图1可知，改性的PDMS红外曲线中，随着处理时间的增加，吸收峰变窄说明采用低温等离子体对PDMS改性，成功在PDMS表面接枝了以-OH为主的官能团基团。
從图2可知可见光范围在400至800nm之间，纯PDMS平均透光率从10%变化至20%。与可见光范围的透射率相比，紫外线区域200至400nm之间，样品的透射率稍高，从10%变化至30%。而低温等离子体改性到10min的PDMS，在400至800nm之间的可见光区域，平均透光率从·10%变化至50%。在200至400nm的紫外光区域，样品的透射率稍低，从10%变化至20%（经3min低温等离子处理的数据由于操作失误异常，其他处理时间组别规律正常）。这些结果表明改性PDMS允许大量的光在可见区域中通过，即透过率增大，同时选择性地禁止UV区域中的透射率。
从接触角数据可知室温条件下未经处理的PDMS 水接触角为116.6°，显示为疏水表面。对于经低温等离子处理的PDMS，水接触角的值显著降低。处理1min的水接触角降低到 60.9°，处理3min的水接触角降低到76.2°，处理5min的水接触角降低到57.5°，处理10min的水接触角降低到46.7°。
从紫外光数据可知可见光范围在400至800nm之间，纯PDMS平均透光率从10%变化至20%。与可见光范围的透射率相比，紫外线区域200至400nm之间，样品的透射率稍高，从30%变化至60%。而纯PDMS/石墨烯复合材料，在400至800nm之间的可见光区域，平均透光率从10%变化至20%。在200至400nm的紫外光区域，样品的透射率稍高，也从10%变化至40%。这表明经石墨烯复合的PDMS透过率略升高。
从紫外光数据可知可见光范围在400至800nm之间，纯PDMS/石墨烯复合材料平均透光率从10%变化至20%。与可见光范围的透射率相比，紫外线区域200至400nm之间，样品的透射率无明显变化，也是从10%变化至20%。而10min低温等离子处理PDMS/石墨烯复合材料，在400至800nm之间的可见光区域，平均透光率从10%变化至20%。在200至400nm的紫外光区域，样品的透射率稍高，从0%变化至60%。这表明经过低温等离子处理的PDMS复合石墨烯透过率优于未经处理的纯PDMS。
3.结论
本次研究表明低温等离子处理能够一定程度提高PDMS亲水性、PDMS/石墨烯复合材料相对纯PDMS透明性有小幅度改善，但经改性处理后的PDMS/石墨烯复合材料透明性较大程度被提高。
参考文献
[1] 许士才.石墨烯的制备表征及光电性质应用研究[D]. 山东：北京大山东师范大学，2014：1-7.
[2] 滕启跃.石墨烯产业化，初见眉目[J].中国纤检，2015，（21）：30-31.
作者简介：宫蕾（1985-），女，讲师，博士，研究方向：聚合物复合材料高性能化、功能化、环境友好化。