改性氧化石墨烯/天然橡胶复合材料的制备及性能研究

通过水溶性2-巯基-1-甲基咪唑（MMI）有机改性（还原）氧化石墨烯（GO）制备MMI改性GO(MMI-GO),同时将抗坏血酸（VC）还原GO(rGO)作为对比试样,通过胶乳共混法制备GO/天然橡胶（NR）复合材料,研究GO用量对复合材料性能的影响。结果表明：MMI成功地改性了GO;随着GO用量的增大,GO/NR复合材料的硬度、撕裂强度和热导率增大;与rGO/NR复合材料相比,MMI-GO/NR复合材料的交联密度增大,GO在NR基体中的分散性良好,硬度和撕裂强度增大以及导热性能改善。     

功能化还原氧化石墨烯/天然橡胶导热复合材料的性能研究

采用2-巯基苯并咪唑(防老剂MB,以下简称MB)对氧化石墨烯(GO)进行还原及功能化,同时与采用抗坏血酸(VC)对GO进行还原对比,分别制得MB还原氧化石墨烯(rGO-MB)和VC还原氧化石墨烯(rGO-VC),并采用胶乳共混法制备rGO-MB/NR和rGO-VC/NR复合材料,对其性能进行研究。结果表明:MB成功还原了GO,MB接枝到了GO上;与rGO-VC/NR复合材料相比,rGO-MB/NR复合材料具有较低的Payne效应和较高的结合胶含量,拉伸强度和导热性能均明显提高。     

氧化石墨烯浓度对天然橡胶/还原氧化石墨烯织物复合材料导电性和应变传感性能的影响（英文）

制备了天然橡胶(NR)/还原氧化石墨烯织物(r GWF)复合材料,考察了氧化石墨(GO)浓度对NR/r GWF复合材料导电性能和应变传感性能的影响。结果表明,GO可有效提高复合材料的导电性能,随着GO浓度的增大,复合材料的电阻不断减小。当GO分散液的质量浓度为3 g/L时,复合材料具有较好的应变传感性能和灵敏度。     

离子液体改性石墨烯对PP性能的影响

采用离子液体对氧化石墨烯(GO)进行改性,然后经水合肼还原制备离子液体改性石墨烯(m-GE),通过熔融共混法制备了m-GE/聚丙烯(m-GE/PP)复合材料。研究了m-GE的分散性及m-GE对m-GE/PP复合材料的结晶性能、拉伸性能、热稳定性和导热性能的影响。结果表明:与GE/PP相比,m-GE在PP中的分散性得到了改善;m-GE/PP复合材料的导热性能和断裂伸长率都有所提高,而结晶性能、拉伸强度和热稳定性变化不大。     

石墨烯改性天然橡胶复合材料的性能

采用石墨烯(GO)改性天然橡胶(NR)以提高其热稳定性,同时用硅烷偶联剂处理GO改善其在NR中的分散性,制备了GO/NR复合材料,研究了其物理机械性能、耐热老化性能、耐磨性、热稳定性能及微观形貌。结果表明,当NR用量100份、GO用量0.02份、牌号KH 590的硅烷偶联剂用量2份时,制备的改性GO/NR(KH 590-GO/NR)复合材料热稳定性最好,与NR相比,其热导率提升了4.92倍,热分解温度提升了34.59℃。KH 590-GO/NR复合材料的物理机械性能和耐磨性能最好,与NR相比,其拉伸强度提高了30.94%,扯断伸长率提高了14.28%,磨耗提高了16.64%。KH 590-GO/NR复合材料的相容性和分散性最好。     

一段混炼时间对石墨烯/天然橡胶/溶聚丁苯橡胶复合材料性能的影响

采用一段密炼和二段开炼的两段混炼工艺制备氧化石墨烯(GO)/天然橡胶(NR)/溶聚丁苯橡胶(SSBR)和还原氧化石墨烯(rGO)/NR/SBR复合材料,研究一段混炼时间对GO/NR/SSBR和rGO/NR/SSBR复合材料性能的影响。结果表明:随着一段混炼时间的延长,GO/NR/SSBR和rGO/NR/SSBR复合材料的Fmax和FL增大,t90缩短;邵尔A型硬度、300%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度呈先增大后减小的趋势,导电性能和导热性能呈先提高后降低的趋势,气密性能呈先提高后平稳再降低的趋势。     

用一步法原位制备氢化丁腈橡胶/还原氧化石墨烯纳米复合材料

将氢化丁腈橡胶(HNBR)与石墨烯二维纳米材料(GO)共混以提高其导电和导热性能,采用乳液一步法还原制备了HNBR/还原氧化石墨烯(RGO)纳米复合材料。结果表明,丁腈橡胶(NBR)乳液中分子链的碳碳双键和GO经水合肼/过氧化氢/硫酸铜催化体系产生的活性中心二酰亚胺被同时进行加氢和还原,这在改善HNBR性能的同时简化了RGO纳米复合材料的制备工艺,制备过程没有毒性大的有机溶剂。HNBR/RGO纳米复合材料的氢化度为61%,I_D/I_G为1. 36,说明NBR/GO中分子链双键和GO经一步法得到还原。采用一步法可将RGO在HNBR基质中均匀分散。HNBR/RGO纳米复合材料的力学性能和热性能因RGO的存在得以大幅度改善。     

用协同还原一步法制备氢化丁腈橡胶/还原氧化石墨烯纳米复合材料（英文）

选择具有还原特性的物质,如维生素C、对苯二酚或茶多酚作为协同还原剂,协同水合肼对丁腈橡胶/氧化石墨烯(GO)纳米复合胶乳中的碳碳双键及GO片层同时进行加氢和还原,制备了氢化丁腈橡胶(HNBR)/还原GO纳米复合材料,并利用衰减全反射傅里叶变换红外光谱仪、拉曼光谱仪和热重分析仪等仪器对所制备的纳米复合材料进行了表征。结果表明,GO的引入进一步改善了HNBR的性能;同时协同还原剂可与水合肼共同参与还原反应,提高了碳碳双键的加氢度和GO片层的还原程度,使得复合材料的热稳定性得到改善。     

改性石墨烯/天然橡胶复合材料的制备及性能

用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对石墨烯(GE)进行改性,将得到的改性石墨烯(KHGE)与天然橡胶(NR)进行混炼制备出改性石墨烯/天然橡胶(KH-GE/NR)复合材料。采用傅里叶变换红外光谱仪、拉曼光谱仪、X射线衍射仪和扫描电镜对改性前后石墨烯的结构进行了表征,考察了KH-GE/NR复合材料的硫化性能、力学性能和导电性能。结果表明:KH-570对GE改性后,增大了GE的层间距,使GE在NR基体中的分散得到了改善;随着KH-GE用量的增加,KH-GE/NR复合材料力学性能提高,当KH-GE质量比(即KH-GE质量占NR质量的百分数,下同]为1.0%时,KH-GE/NR复合材料的拉伸强度和断裂伸长率分别为17.57 MPa和645.48%,比未添加KH-GE的复合材料分别提高了122%和21%,当KH-GE质量比为2.5%时,KH-GE/NR复合材料的体积电阻率最终下降约3个数量级。     

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。