石墨烯/橡胶复合材料的制备及应用研究进展

介绍石墨烯/橡胶复合材料的制备方法及应用研究进展，并对未来石墨烯/橡胶复合材料的发展提出了建议。石墨烯/橡胶复合材料的制备方法主要包括机械填加法、溶液复合法、乳液共混法、熔融混合法以及多种方法联用。与未添加石墨烯或填充炭黑的胶料相比，石墨烯/橡胶复合材料的导电性能、导热性能、物理性能和液体/气体阻隔性能等明显提高，具有综合性能优势。未来石墨烯/橡胶复合材料的研发工作重点为创新复合材料制备方法，提高复合材料制备的经济性和环保性，加大基础研究与应用基础研究力度，实现产学研用对接，加快科研成果转化。     

石墨烯/橡胶复合材料的制备及研究进展

介绍石墨烯/橡胶复合材料的制备方法及应用研究进展。石墨烯/橡胶复合材料的制备方法主要包括机械共混法、溶液共混法、乳液共混法、熔融混合法以及多种方法联用。与未添加石墨烯的胶料相比,石墨烯/橡胶复合材料的导电性能、导热性能、物理性能和液体/气体阻隔性能等明显提高,综合性能优异。石墨烯/橡胶复合材料的研发工作重点为创新制备方法,提高制备的经济性和环保性,加大基础研究与应用研究的力度,加快科研成果转化。     

石墨烯基橡胶复合材料的制备与性能

综述了近年国内外石墨烯基橡胶复合材料的研究进展,主要包括石墨烯/天然橡胶复合材料、石墨烯/丁腈橡胶复合材料、石墨烯/丁苯橡胶复合材料、石墨烯/硅橡胶复合材料、石墨烯/丁基橡胶复合材料和石墨烯/异戊橡胶复合材料。同时对石墨烯基橡胶复合材料在制备和应用过程中遇到的难题进行了分析和总结。开发高质量石墨烯的绿色环保低成本制备和提纯技术以及提高石墨烯在橡胶中的有效分散效果将是今后该领域亟待解决的关键技术问题。     

石墨烯基橡胶复合材料的制备与性能

综述了近年国内外石墨烯基橡胶复合材料的研究进展,主要包括石墨烯/天然橡胶复合材料、石墨烯/丁腈橡胶复合材料、石墨烯/丁苯橡胶复合材料、石墨烯/硅橡胶复合材料、石墨烯/丁基橡胶复合材料和石墨烯/异戊橡胶复合材料。同时对石墨烯基橡胶复合材料在制备和应用过程中遇到的难题进行了分析和总结。开发高质量石墨烯的绿色环保低成本制备和提纯技术以及提高石墨烯在橡胶中的有效分散效果将是今后该领域亟待解决的关键技术问题。     

聚合物/石墨烯复合材料制备与性能研究进展

首先综述了聚合物/石墨烯复合材料的制备方法,重点介绍了两种近些年新开发的制备方法;之后综述了聚合物/石墨烯复合材料的结构设计与性能;最后对聚合物/石墨烯复合材料的研究前景进行了展望。     

氧化石墨烯改性及其在橡胶中的应用

综述了氧化石墨烯(GO)优异的性能,以及改性GO作为补强填料在橡胶复合材料中的应用。介绍了GO的离子液体改性、无机粒子改性、有机小分子改性和非共价键改性以及其对橡胶复合材料的力学性能、耐摩擦性能、阻隔性能和导热性能的影响。同时指出了未来氧化石墨烯/橡胶纳米复合材料的发展趋势。     

氧化石墨烯改性及其在橡胶中的应用

综述了氧化石墨烯(GO)优异的性能,以及改性GO作为补强填料在橡胶复合材料中的应用。介绍了GO的离子液体改性、无机粒子改性、有机小分子改性和非共价键改性以及其对橡胶复合材料的力学性能、耐摩擦性能、阻隔性能和导热性能的影响。同时指出了未来氧化石墨烯/橡胶纳米复合材料的发展趋势。     

石墨烯改性橡胶复合材料的结构组成及性能

综述了近年国内外石墨烯改性橡胶复合材料的结构组成及性能的研究进展,主要包括机械性能、导电性能和导热性能。同时对该类复合材料的应用和发展趋势进行了阐述和总结。开发绿色环保型功能化石墨烯合成和提纯新工艺以及提高橡胶中功能化石墨烯的分散均匀性将是该领域今后奋斗的主要目标。     

氧化石墨烯在橡胶中的应用研究进展

介绍了氧化石墨烯的结构与制备工艺,总结了氧化石墨烯/橡胶复合材料的制备方法,评价了氧化石墨烯对硫化橡胶力学性能、阻隔性能、导热性能、热稳定性及其他性能的影响。     

橡胶/石墨烯复合材料的研究进展

简述石墨烯的制备方法,概述天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶、顺丁橡胶和丁基橡胶与石墨烯复合材料的研究进展。橡胶/石墨烯复合材料的物理性能、导电性能、导热性能、气密性能、热稳定性能优异,生产成本高和生产效率低制约了石墨烯的发展,建议将石墨烯与其他常规填料配合使用。     

碳材料复合橡胶研究进展

综述了各种碳材料复合橡胶的发展及研究进程,主要介绍了石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管等碳系材料结构、功能化方式及橡胶复合材料加工方法,得出各种碳材料不仅能较大改善橡胶的各种基础性能,而且赋予了橡胶很多新的功能,比如热量传导、电荷传输,因而能够提高橡胶产品性价比和档次。     

乳液聚合法制备聚合物/石墨烯复合材料研究进展

综述了近些年来使用乳液聚合法制备聚合物/石墨烯复合材料的国内外研究现状,详细阐述了制备聚合物/石墨烯复合材料的乳液聚合方法,总结了乳液聚合法中聚合物的种类和石墨烯的改性方法以及复合材料的性能改善,并对乳液聚合法制备聚合物/石墨烯复合材料的应用领域和研究方向进行了展望。     

应用于固体推进剂的石墨烯及其复合材料制备技术研究进展

系统介绍了多种石墨烯的制备、改性和复合方法,制备方法主要有机械剥离和湿法剥离,改性方法主要有非共价改性和共价改性,复合方法主要有非原位合成和原位合成。从石墨烯在固体推进剂中应用的角度分析比较了不同制备方法的优缺点,指出今后用作燃烧催化剂的石墨烯及其复合材料的制备技术重点应集中在如下几方面:(1)将微乳液法等纳米材料制备方法应用于石墨烯复合材料制备中;(2)应加强负载有机金属盐和含能催化剂的石墨烯负载型燃烧催化剂的研究;(3)开展石墨烯负载物的晶体生长研究。附参考文献57篇。     

Graphene/carbon black/natural rubber composites prepared by a wet compounding and latex mixing process

The extensively used latex mixing approach to prepare graphene can improve the graphene dispersion but meets some challenges in the preparation of high content carbon black filled rubber system like a rubber tire. Owing to the high melt viscosity of the rubber/graphene masterbatch, the dispersion of carbon black is not perfect during twin-roll mixing and some aggregates will be formed. Here we proposed a wet compounding process, combined with ultrasonically assisted latex mixing, named as the WCL method to prepare reduced graphene oxide/carbon black/natural rubber (rGO/CB/NR) composites. The morphological observations confirmed that both graphene and carbon black can be evenly dispersed in the rubber composites. The incorporation of rGO also improves the hardness, thermal conductivity and anti-aging properties of the composites. The rGO/CB/NR composites prepared by the WCL method possess better mechanical properties compared to conventional latex mixing. The entanglement-bound rubber tube model was utilised to understand the reinforcing mechanism.     

Effects of substitution for carbon black with graphene oxide or graphene on the morphology and performance of natural rubber/carbon black composites

In this study, nanosheets including graphene oxide (GO) and reduced graphene oxide (rGO), were incorporated into natural rubber (NR), to study the effects of substituting GO or rGO for carbon black (CB) on the structure and performance of NR/CB composites. The morphological observations revealed the dispersion of CB was improved by partially substituting nanosheets for CB. The improvements in static and dynamic mechanical properties were achieved at small substitution content of GO or rGO nanosheets. With substitution of rGO nanosheets, significant improvement in flex cracking resistance was achieved. NR/CB/rGO (NRG) composites has a much lower heat build‐up value compared with NR/CB/GO (NG) composites at a high load of nanosheets. However, both GO and rGO tended to aggregate at a high concentration, which led to the poor efficiency on enhancing the dynamic properties, or even deteriorate the performance of rubber composites. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2015 , 132, 41832.     

Functionalized graphene‐reinforced rubber composite: Mechanical and tribological behavior study

A functionalized graphene, fluorinated graphene nanosheets (FGS), and SiO₂ nanoparticles as reinforcing fillers were employed to improve the mechanical properties of the solution styrene butadiene and butadiene rubber composites (SSBR‐BR). The results showed that the mechanical properties of SSBR‐BR composite filled with FGS were substantially improved than those of the unfilled and equivalent filler loaded graphene oxide (GO) and reduced graphene oxide (rGO) filled SSBR‐BR composites. It can be ascribed to the fact that the hydrophobic surface of FGS can be endowed the good dispersion in rubber matrix and stronger interfacial interaction between rubber and fillers. The tribological properties of these composites are also investigated. The results reveal that incorporation of GO, rGO, and FGS in SSBR‐BR composites can decrease antiwear properties because the existence of layered graphene promotes to tear and peel off. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2017 , 134, 44970.     

石墨烯在合成橡胶中的应用研究进展

石墨烯由于其独特的结构,具有高电导率、高模量、高强度、高热导率以及大比表面积,作为补强材料在合成橡胶工业中应用广泛。介绍石墨烯单独使用或与其他补强材料并用增强丁腈橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶以及氯丁橡胶等的应用研究进展,指出今后应进一步探索石墨烯的改性方法,提高石墨烯在橡胶基体中的分散性,探讨石墨烯与其他助剂的协同作用机理,促进石墨烯在合成橡胶领域的实际应用。     

室温硫化硅橡胶／石墨烯复合材料的制备与性能

采用溶液共混法制备了以石墨烯和氧化石墨为填料的室温硫化硅橡胶复合材料,并对其导电性能和力学性能进行了研究。结果表明,当石墨烯质量分数为3％时,复合材料的拉伸强度提高200％左右;体积电导率提高了9个数量级,复合材料中石墨烯的逾渗阈值为1％。利用原位热还原法处理氧化石墨／硅橡胶复合材料,当处理时间为30min时,其体积电导率提高了3个数量级。     

氟橡胶纳米复合材料的应用研究进展

简述了橡胶纳米复合材料疲劳失效机理和对包括了硅藻土、纳米氧化锌、凹凸棒土、二氧化铈、石墨烯和碳纳米管在内的纳米填料填充改性氟橡胶的研究进展。