Abstract Graphene Oxide nanosheets (GO) are synthesized through modified Hummer’s method using expandable graphite. Consequently, the synthesized GO is surface functionalized by the aid of a polyester-amide hyperbranched polymer (HB) possessing hydroxyl end-groups. The characteristics of the surface modified GO are assessed by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), UV-VIS spectroscopy and thermo-gravimetric analysis (TGA). The results show that HB molecules have been adsorbed on the GO surface and the d-spacing of the GO lamellae has been increased from 11.058 A to 13.763 A. Subsequently, the modified GOs are impregnated into an epoxy resin at various loadings and dispersed utilizing mechanical agitation and complementary sonication process. The dispersions are mixed and cured with stoichiometric amount of a polyamidoamine-based curing agent and applied on glass substrates to form 75–100 μm thick free-standing films. Viscoelastic behavior are then evaluated by dynamic mechanical analysis (DMA). The results show that storage (E’) modulus is enhanced and the glass transition temperatures (Tg) increases as GO and its modified counterparts are impregnated. Also, among the nanocomposites, coatings prepared by HB/GO = 0.5 and HB/GO = 1 show better improved properties indicating there exists an optimum ratio of GO/HB in which maximum surface modification has occurred.

中文翻译：

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聚酯-酰胺超支化聚合物作为氧化石墨烯纳米片的界面改性剂：环氧纳米复合涂层的机械方法

摘要 氧化石墨烯纳米片 (GO) 是使用可膨胀石墨通过改进的 Hummer 方法合成的。因此，合成的 GO 借助具有羟基端基的聚酯-酰胺超支化聚合物 (HB) 进行表面功能化。通过傅里叶变换红外光谱 (FT-IR)、X 射线衍射 (XRD)、紫外-可见光谱和热重分析 (TGA) 评估表面改性 GO 的特性。结果表明，HB 分子已吸附在 GO 表面，GO 薄片的 d 间距从 11.058 A 增加到 13.763 A。随后，改性的 GO 以各种负载量浸渍到环氧树脂中并利用机械分散搅拌和补充超声处理过程。将分散体与化学计量的聚酰胺基固化剂混合并固化，然后涂在玻璃基板上，形成 75-100 μm 厚的独立薄膜。然后通过动态力学分析 (DMA) 评估粘弹性行为。结果表明，随着 GO 及其改性对应物的浸渍，储能 (E') 模量增加，玻璃化转变温度 (Tg) 增加。此外，在纳米复合材料中，由 HB/GO = 0.5 和 HB/GO = 1 制备的涂层显示出更好的改进性能，表明存在最佳的 GO/HB 比率，其中发生了最大的表面改性。结果表明，随着 GO 及其改性对应物的浸渍，储能 (E') 模量增加，玻璃化转变温度 (Tg) 增加。此外，在纳米复合材料中，由 HB/GO = 0.5 和 HB/GO = 1 制备的涂层显示出更好的改进性能，表明存在最佳的 GO/HB 比率，其中发生了最大的表面改性。结果表明，随着 GO 及其改性对应物的浸渍，储能 (E') 模量增加，玻璃化转变温度 (Tg) 增加。此外，在纳米复合材料中，由 HB/GO = 0.5 和 HB/GO = 1 制备的涂层显示出更好的改进性能，表明存在最佳的 GO/HB 比率，其中发生了最大的表面改性。