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石墨烯复合材料基本参数
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不同高聚物间的共混可明显提升其各种物理性能,具有广阔的使用范围。通过改变聚合物的类型和组分的配比来调控聚合物共混物的性能,可以综合利用各组分的性能,是一种非常有效和经济的方法,从而满足特定要求73,74。然而,简单的聚合物共混往往并不能满足性能要求,因为两种不相容的高聚物共混特别是混合焓比较大的共混胶,会发生明显的相分离75。研究表明,GO表面具有疏水性基面和亲水性边缘74,76。这种两亲性使其与极性或非极性聚合物发生都能有效地相互作用,从而可以作为聚合物共混的融合剂77-79。例如,Cao等65采用GO来増容聚乙酰胺/聚苯醚(***PO,90/10)聚合物共混物,发现分散相(PPO)液滴直径可减小1个数量级,表明***PO共混物的相容性得到了提高。超级铜具有优异的高频性能,强磁场下交流(频率约1MHz)等效电阻,相比纯铜低20%以上。云南新型石墨烯复合材料生产企业

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    化学氧化还原法制备石墨烯是**有希望实现工业化宏量生产的方法之一,与其它方法相比,化学氧化还原法具有成本低廉、工艺简单、生产设备简易、单次产量比较大、产品层数集中(1~3层)等诸多优点,但其石墨烯的sp2杂化完美结构很难通过还原的方式完全恢复,难以得到电、热等方面的优异性能[28-29].氧化石墨还原法是先用强氧化剂将石墨氧化,通过氧化反应在石墨边缘接上一些羧基,并在石墨层间插入一些环氧基团、羟基和酮基,使石墨层间距增大,范德华力变小,环氧基团、羟基和酮基等基团的引入有利于石墨片层的剥离.氧化石墨经适当的超声波剥离处理,得到氧化石墨烯纳米片.然后再还原剥离的氧化石墨烯片,常用的还原剂有水合肼、硼氢化钠、抗坏血酸、对苯二酚等,然而这些还原剂的毒性大,对人体和环境均易造成伤害,因此寻找无毒、无害的绿色还原剂或还原方式显得尤为迫切.还原可以去除氧化石墨烯的大部分环氧基团、羟基、酮基,制备出还原氧化石墨烯纳米片,但氧化石墨烯边缘的羧基很难被还原.由于强氧化剂的氧化作用,氧化石墨烯虽然经过一定的还原剂还原,其晶格结构得到一定的修复,但很难完全还原到石墨六角蜂巢状结构。 河北导热石墨烯复合材料什么价格氧化石墨烯分散液为棕黑色溶液。

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对氧化石墨烯的化学还原早在1962年就有过文献报道,Boehm等人发现片层氧化石墨能在碱性,水合肼,硫化氢或二价铁离子的条件下还原成只含少量H和O的碳纳米片层[49]。2007年,Ruoff等人系统的研究了水合肼对氧化石墨烯的还原,他们先将氧化石墨在水中进行超声剥离得到稳定分散的氧化石墨烯水溶液,再加入水合肼,并在80°C左右回流,发现随着反应的进行,许多黑色固体颗粒从溶液体系中沉淀下来。说明随着含氧基团的离去,石墨烯片层间的π-π共轭作用增强致使石墨烯在水中发生了不可逆的团聚[89]。这种团聚现象可以通过对氧化石墨烯的表面修饰得到控制,比如,Ruoff等人在氧化石墨烯水溶液中加入聚苯乙烯磺酸钠(PSS)后再进行还原,由于PSS与石墨烯的非共价作用,抑制了石墨烯的团聚,得到了稳定的单层石墨烯溶液[90]。随后,各种表面活性剂[91],共轭聚合物[92,93],共轭小分子[94,95]等也被用来非共价修饰还原石墨烯。还原氧化石墨烯之前对之进行共价改性也能抑制石墨烯的团聚,如Ruoff等人先用异氰酸苯酯对氧化石墨烯改性,再用二甲肼还原,同样得到稳定的石墨烯溶液[96]。用聚合物对氧化石墨烯进行共价改性后再还原也是目前常用的制备可溶性石墨烯的方法。

在工业上目前使用的导热高分子材料有导热复合塑料、导热胶黏剂、导热涂层、导热覆铜板及各类导热橡胶及弹性体,如热界面弹性体等。目前复合型绝缘导热高分子主要是采用绝缘导热无机粒子如氮化硼、氮化硅和氧化铝等和聚合物基体复合而成;此外,采用导体粒子和聚合物复合制备的导热聚合物,如碳材料、金属填充的导热高分子材料,适用于低绝缘或非绝缘导热场合,其中氧化石墨烯同聚合物复合,其复合材料的导热性能大幅提升引起社会关注。导热高分子主要应用于功率电子元器件、电机等设备的封装和电气绝缘及散热,和普通聚合物相比,具有4-10倍的热导率。石墨烯防腐浆料 与粉料相比,浆料中的石墨烯更易于分散在基体材料中。

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氧化石墨烯在聚合物基体中可以限制聚合物链的流动性,在燃烧过程中,各向异性氧化石墨烯形成碳层网络,阻碍降解产物的逸出。还原后石墨烯还具有较高热导率,有助于燃烧区域狙击的热量扩散,因此氧化石墨烯/聚合物复合材料可用作阻燃材料。此外,氧化石墨烯还可提高PS、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯等聚合物的耐热性60,61。这是因为氧化石墨烯的含氧基团与聚合物的氢键配位后,使复合材料的自由离子量缩减,进而在一定程度上降低了复合材料的振动频率。研究人员通过共混法,以氧化石墨烯和混合材料树脂用作原材料,进行氧化石墨烯聚合物复合材料的制备。实验结果发现所制备的复合树脂材料与单纯的树脂相比,耐热性能有了***的提升,这无疑为耐热材料的良好应用打下了坚实稳定的基础,也推动了耐热材料的发展62。氧化石墨应用于热管理、橡胶、塑料、树脂、纤维等高分子复合材料领域。河北导热石墨烯复合材料什么价格

氧化石墨烯还可以应用于锂电正负极材料的复合、催化剂负载等。云南新型石墨烯复合材料生产企业

由于表面富含活性含氧基团,能与一些含极性基团的聚合物产生较强的作用力,所以氧化石墨烯通常被作为一种纳米填料添加到聚合物当中以增强聚合物的物理性能。Liang等人报道了用氧化石墨烯增强聚乙烯醇的研究,他们发现氧化石墨烯添加量*为0.7wt%时,聚合物的力学性能就得到了***的提高,如杨氏模量提高了76%,而比较大拉伸强度提高了62%[62]。Cai等人利用氧化石墨烯增强聚氨酯,发现当氧化石墨烯添加量为4.4wt%时,聚合物基体的杨氏模量和硬度分别增加了900%和327%[63]。Xu等人同样制备了氧化石墨烯/聚乙烯醇复合材料,不过他们用了一种新颖的抽滤成膜的方式,在得到的复合材料薄膜中,由于真空抽滤产生的向下的吸引力,使二维的氧化石墨烯片层以有序的状态排列于聚合物基体之中,得到―砖墙式‖结构的复合材料薄膜[64]。这种复合材料的性能变化与氧化石墨烯含量的变化成近似正比的关系,如图1-5所示。Putz等人同样用这种方法制备了高含量氧化石墨烯的聚乙烯醇及聚甲基丙烯酸甲酯复合材料,这种材料的杨氏模量更是可高达接近40GPa,远远超过了一般聚合物/无机纳米复合材料所能达到的力学性能范围[65]。云南新型石墨烯复合材料生产企业

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