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氧化石墨烯(GO)是在制备石墨烯(graphene)过程中产生的一种重要的石墨烯衍生物，由于氧化石墨烯表面含有大量的含氧官能团，使得氧化石墨烯具有优异的可加工性能和溶解性，可以在水相体系中较好地分散，与聚合物形成良好界面结合，因此，氧化石墨烯具有广泛的应用前景。本文利用自行合成的氧化石墨(graphite oxide)，通过超声分散制备分散性良好的氧化石墨烯(GO)，对其结构进行表征；通过原位聚合法制备GO/酚醛树脂(PF)原位聚合树脂，研究GO的加入对GO/PF原位聚合树脂形态结构的影响；采用辊炼、模压方法，制备GO/PF原位复合材料，研究GO的加入对GO/PF原位复合材料结构与性能的影响。主要结果如下：(1)利用改良的Hummers法合成氧化石墨(graphite oxide)，通过超声分散制备分散性良好的氧化石墨烯(GO)。采用FT-IR、TGA、WAXD和TEM等表征手段表征GO的结构和性能。结果表明，制备的氧化石墨含有丰富的含氧官能团，如：羟基(-OH)、羧基(-COOH)、环氧基(-C-O-C-)；通过超声分散制备的GO化学结构完整，热性能稳定。AFM、TEM结果表明，制备的GO具有单片层结构，单层厚度为0.7nm~1.1nm左右，横向尺寸在300nm~1200nm之间。(2)通过原位聚合法合成了GO/PF原位聚合树脂。采用DSC、WAXD、TGA等手段研究GO/PF原位聚合树脂的形态和热性能。结果表明，GO和酚醛树脂具有良好的相容性，GO的含氧官能团与酚醛树脂之间产生较大的相互作用，提高了GO/PF原位聚合树脂的的热性能。当GO含量为1%时，GO/PF原位聚合树脂的初始热分解温度提高了55.8℃。(3)分别采用原位聚合、物理共混合球磨分散法制备GO/PF复合材料，研究GO的不同加入方式对GO/PF复合材料的热性能、力学性能、动态力学性能、蠕变和应力松弛的影响。结果表明，通过原位聚合，GO/PF复合材料的冲击强度提高了18.6%，Tg提高了6.9℃；通过球磨分散法，GO/PF复合材料的Tg提高了7.9℃，蠕变和应力松弛性能分别提高了64.7%和58.6%，表明GO的加入方式对GO/PF复合材料的结构和性能具有较大的影响。(4)制备了不同含量的GO/PF原位复合材料，研究GO的含量对GO/PF原位复合材料的力学性能、动态力学性能、摩擦性能的影响。结果表明，当GO含量为0.5%时，复合材料的储能模量比纯PF复合材料提高了78.3%，Tg提高了8.9℃。当GO含量为0.25%时，GO/PF原位复合材料的冲击强度提高18.6%；在250℃和300℃下，相比未加入GO的复合材料，GO/PF原位复合材料的体积磨损率分别降低了20%和15.6%。GO/PF原位复合材料的蠕变和应力松弛性能也得到明显改善。(5)采用熔融挤出法将自行合成的热致性液晶聚合物(TLCP)与PF熔融挤出，加入GO和硅烷偶联剂KH550改性GO(KH550-GO)、KH560改性GO(KH560-GO)，制备了GO/TLCP/PF混杂复合材料，研究GO的加入对GO/TLCP/PF混杂复合材料的热性能、力学性能、动态力学性能、蠕变和应力松弛的影响。研究表明，加入KH560改性的GO，复合材料的冲击强度较TLCP/PF复合材料提高了25.6%，储能模量比TLCP/PF复合材料提高了28.1%。