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江蘇合成石墨烯復(fù)合材料產(chǎn)品介紹

來源: 發(fā)布時(shí)間:2025-04-01

許多對(duì)聚合物/碳納米管納米復(fù)合材料的研究目的在于開發(fā)和利用碳納米管出色的力學(xué)性能,同時(shí)對(duì)聚合物基體引入一些新的性能,比如導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等。但是,盡管許多工作集中在聚合物/碳納米管納米復(fù)合材料的研究上,許多問題仍然存在。相比于碳納米管,制備基于石墨烯的結(jié)構(gòu)和功能體系更加可行,這是因?yàn)槭┚哂懈蟮谋缺砻娣e,更強(qiáng)的界面結(jié)合力,以及同樣出色的物理性能。完美石墨烯的楊氏模量和斷裂強(qiáng)度高達(dá)1TPa和130GPa[41],而制備復(fù)合材料**常用的改性及還原石墨烯的楊氏模量也可達(dá)到250GPa[57,58],高出一般的聚合物2~3個(gè)數(shù)量級(jí),因此,在聚合物中加入改性或還原石墨烯同樣能有效地增強(qiáng)聚合物的力學(xué)性能。氧化石墨烯分散液可與復(fù)合材料進(jìn)行原位復(fù)配,從而賦予復(fù)合材料導(dǎo)電、導(dǎo)熱、增強(qiáng)、阻燃、抑菌等性能。江蘇合成石墨烯復(fù)合材料產(chǎn)品介紹

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制備聚合物/石墨烯納米復(fù)合材料**關(guān)鍵的一步是將石墨烯分散到聚合物基體之中。好的分散狀態(tài)能保證石墨烯與聚合物基體的接觸界面比較大化,從而影響到整個(gè)復(fù)合材料的性能。因此,科學(xué)家們付出了大量的努力,以求將改性或者未改性的石墨烯均勻分散到聚合物基體之中,并且取得了一定的成果。到目前為止,大多數(shù)復(fù)合材料主要采用了以下三種方法來制備:一、溶液共混法;二、原位聚合法;三、熔融共混法[148]。值得一提的是,由于氧化石墨烯還原法是目前***能大規(guī)模制備石墨烯的方法,而制備復(fù)合材料通常需要大量的石墨烯原料,所以制備復(fù)合材料使用的基本上為改性或還原的氧化石墨烯。山東新型石墨烯復(fù)合材料管材由于石墨烯獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)及良好的導(dǎo)電性,因此石墨烯很有可能成為組成納米電子器件的比較好材料。

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GO的親水性好,易于分散到水泥基復(fù)合材料中。表5.3總結(jié)了文獻(xiàn)中GO對(duì)于水泥基復(fù)合材料力學(xué)性能的影響,由表5.3中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可見,添加GO能夠提高水泥基復(fù)合材料早期和后期的力學(xué)強(qiáng)度。由于國(guó)內(nèi)外各研究者所用的GO不同,所以實(shí)驗(yàn)結(jié)論中GO的比較好摻量以及對(duì)于水泥復(fù)合材料的提升效果也有較大差異。關(guān)于GO與水泥基復(fù)合材料的作用機(jī)制,研究者也有不同的觀點(diǎn),目前仍沒有定論。水泥基復(fù)合材料本身是由水泥,水,砂,石等幾種不同物質(zhì)組合在一起形成的一種混合材料,所以,從宏觀方面,其性能和組成材料有很大關(guān)系,水泥、水/膠凝材料的比例、GO類型和養(yǎng)護(hù)齡期等因素對(duì)水泥基復(fù)合材料的機(jī)械強(qiáng)度都有很大影響。從微觀方面,GO的聚集、分散、尺寸和官能團(tuán)也對(duì)水泥基復(fù)合材料的力學(xué)性能有影響。

利用原位聚合法制備了氧化石墨烯/聚乙烯導(dǎo)電復(fù)合材料,結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)石墨烯含量為2wt.%時(shí),復(fù)合材料的導(dǎo)電率達(dá)到比較高2.9x10-2s/cm,作者認(rèn)為氧化石墨烯在基體中分散性較好且形成了有效的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。用格氏試劑將GO表面的羥基、環(huán)氧基和羧基格氏化,然后與TiCl4反應(yīng)可制備Ziegler-Natta催化劑。利用改性過的催化劑,原位催化丙烯在GO表面聚合可生成聚丙烯-g-GO(PP-g-GO)復(fù)合材料11。該復(fù)合材料在PP樹脂中可均勻分散,減少了GO在PP中的團(tuán)聚。PP-g-GO在高溫(190°C)加工過程中,GO被初步還原,從而提高了復(fù)合材料的導(dǎo)電性。通過這種原位聚合的方式,1.52wt.%的GO添加量即可使復(fù)合材料達(dá)到導(dǎo)靜電的水平(10-6S/m)。石墨烯適用于鋰離子電池正負(fù)極材料導(dǎo)電添加劑,可有效提高電池能量,改善循環(huán)壽命和倍率性能。

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聚合物的結(jié)晶過程會(huì)直接影響其加工性能,氧化石墨烯加入到聚合物中可以在復(fù)合體系中起到成核劑的作用,有效地改善聚合物的結(jié)晶過程。研究人員對(duì)聚乳酸(PLLA)/氧化石墨烯納米復(fù)合材料進(jìn)行了非等溫和等溫過程中冷結(jié)晶行為的研究64。通過不同升溫速率的差熱分析發(fā)現(xiàn),隨著氧化石墨烯負(fù)載量的增加,聚乳酸的結(jié)晶峰溫向低溫范圍轉(zhuǎn)移,這說明聚乳酸的非等溫冷結(jié)晶行為有明顯改善,而且氧化石墨烯可***地提高聚乳酸的結(jié)晶速率,并使其結(jié)晶機(jī)理和晶體結(jié)構(gòu)保持不變。GO氧化石墨(烯)為黃褐色或者黑褐色膏狀物料。北京石墨烯復(fù)合材料商家

石墨烯產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電子器件、儲(chǔ)能材料、傳感器、半導(dǎo)體、航天、復(fù)合材料以及生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。江蘇合成石墨烯復(fù)合材料產(chǎn)品介紹

石墨烯材料可以應(yīng)用于阻燃橡膠領(lǐng)域。由于石墨烯是一種特殊材料,屬于二維片層結(jié)構(gòu),石墨烯與橡膠的結(jié)合,具有一定的嚴(yán)密性,可以產(chǎn)生十分嚴(yán)密的物理隔絕層,對(duì)橡膠來說,其具備更強(qiáng)的阻燃性,可以更加***地應(yīng)用到日常生活中。其次,石墨烯與橡膠的嵌合,可以起到隔絕的效果,在樹脂中摻雜石墨烯,其產(chǎn)生的物理反應(yīng)是產(chǎn)生一層保護(hù)膜,隔絕與空氣的接觸,從而起到阻燃的作用。第三,石墨烯材料的應(yīng)用,可以避免在高溫條件下產(chǎn)生反應(yīng),在化學(xué)反應(yīng)的條件下,可以形成阻燃層,產(chǎn)生阻燃的效果。江蘇合成石墨烯復(fù)合材料產(chǎn)品介紹