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河北制備石墨烯復合材料廠家報價

來源: 發(fā)布時間:2025-06-15

在非導電聚合物基體中加入導電填料通常能使聚合物表現(xiàn)出一定的導電性,而且聚合物導電性隨著填料含量的增加呈現(xiàn)出一種非線性的提高。當在填料添加量達到某一個數(shù)值,即逾滲閾值時,這些填料能在基體中形成導電網(wǎng)絡,使復合材料的導電性能大幅度增強。因此,石墨烯本身良好的導電性以及寬高比決定了它可以作為一種理想的無機相來制備導電復合材料。相比于對石墨烯基復合材料導電性能的研究,對聚合物/石墨烯復合材料導熱性能的研究要少很多,這可能是由于在碳納米管增加聚合物導熱性能的研究中效果不甚理想的緣故。不同于導電性的增強,好的導熱性需要很強聚合物與填料之間的結合力。因此,原位聚合法在制備導熱性能良好的復合材料時具有一定的優(yōu)勢。氧化石墨烯易于剝離成穩(wěn)定的氧化石墨烯分散液,易于成膜。河北制備石墨烯復合材料廠家報價

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化學氧化還原法制備石墨烯是**有希望實現(xiàn)工業(yè)化宏量生產(chǎn)的方法之一,與其它方法相比,化學氧化還原法具有成本低廉、工藝簡單、生產(chǎn)設備簡易、單次產(chǎn)量比較大、產(chǎn)品層數(shù)集中(1~3層)等諸多優(yōu)點,但其石墨烯的sp2雜化完美結構很難通過還原的方式完全恢復,難以得到電、熱等方面的優(yōu)異性能[28-29].氧化石墨還原法是先用強氧化劑將石墨氧化,通過氧化反應在石墨邊緣接上一些羧基,并在石墨層間插入一些環(huán)氧基團、羥基和酮基,使石墨層間距增大,范德華力變小,環(huán)氧基團、羥基和酮基等基團的引入有利于石墨片層的剝離.氧化石墨經(jīng)適當?shù)某暡▌冸x處理,得到氧化石墨烯納米片.然后再還原剝離的氧化石墨烯片,常用的還原劑有水合肼、硼氫化鈉、抗壞血酸、對苯二酚等,然而這些還原劑的毒性大,對人體和環(huán)境均易造成傷害,因此尋找無毒、無害的綠色還原劑或還原方式顯得尤為迫切.還原可以去除氧化石墨烯的大部分環(huán)氧基團、羥基、酮基,制備出還原氧化石墨烯納米片,但氧化石墨烯邊緣的羧基很難被還原.由于強氧化劑的氧化作用,氧化石墨烯雖然經(jīng)過一定的還原劑還原,其晶格結構得到一定的修復,但很難完全還原到石墨六角蜂巢狀結構。河北制備石墨烯復合材料廠家報價石墨烯抗靜電阻燃復合材料高氧指數(shù),以及良好的流動性與力學性能。

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在橡膠類體系中,需要同時兼顧材料的強度與韌性,因此對GO的分散性和GO與橡膠基體間的相互作用要求更高。主要通過將GO與橡膠分子交聯(lián),或對GO改性,增強其對橡膠分子的親和性來實現(xiàn)47,48。Liu等42以極性XNBR為載體,將GO轉移到SBR基體中。GO懸浮液與XNBR膠乳混合,然后將其加入到SBR膠乳中,再進行膠乳共凝聚。用X射線衍射(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)對填料在SBR基體中的分散進行了表征并研究了納米復合材料的力學性能。研究發(fā)現(xiàn),XNBR可以通過氫鍵與GO相互作用,并與SBR形成化學交聯(lián)。因此XNBR可以防止SBR基體中GO片層聚集,改善GO和SBR的相互作用。圖5.1中描述了XNBR對GO和SBR相互作用的影響。

還原石墨烯以及改性的石墨烯已經(jīng)被用在藥物載體、活細胞成像、生物分子檢測等生物領域[50]。相比于碳納米管,石墨烯基材料在生物領域的應用有著明顯的優(yōu)勢。首先,它不含金屬催化劑等雜質,因此不會對細胞產(chǎn)生生物應激。其次,改性的石墨烯的分散不需要表面活性劑而且具有更好的水溶性。再次,石墨烯極高的比表面積能使載藥量**提高。改性石墨烯同樣也被用在一些生物器件上,檢測生物細胞以及生物分子。它能作為界面對單個細菌進行識別,也能作為無標記,可逆DNA檢測器,或是作為一種極性特定的分子晶體吸附蛋白質/DNA[123]。石墨烯抗靜電阻燃復合材料具備優(yōu)異的抗靜電性能和阻燃性能。

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石墨烯材料可以應用于阻燃橡膠領域。由于石墨烯是一種特殊材料,屬于二維片層結構,石墨烯與橡膠的結合,具有一定的嚴密性,可以產(chǎn)生十分嚴密的物理隔絕層,對橡膠來說,其具備更強的阻燃性,可以更加***地應用到日常生活中。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)生的物理反應是產(chǎn)生一層保護膜,隔絕與空氣的接觸,從而起到阻燃的作用。第三,石墨烯材料的應用,可以避免在高溫條件下產(chǎn)生反應,在化學反應的條件下,可以形成阻燃層,產(chǎn)生阻燃的效果。石墨烯的導熱性能優(yōu)異,易分散,易加工。江蘇制造石墨烯復合材料價格

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許多對聚合物/碳納米管納米復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性能,同時對聚合物基體引入一些新的性能,比如導電性、導熱性等。但是,盡管許多工作集中在聚合物/碳納米管納米復合材料的研究上,許多問題仍然存在。相比于碳納米管,制備基于石墨烯的結構和功能體系更加可行,這是因為石墨烯具有更大的比表面積,更強的界面結合力,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度高達1TPa和130GPa[41],而制備復合材料**常用的改性及還原石墨烯的楊氏模量也可達到250GPa[57,58],高出一般的聚合物2~3個數(shù)量級,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聚合物的力學性能。河北制備石墨烯復合材料廠家報價