石墨烯/炭黑/三元乙丙橡胶复合材料的制备与性能研究

采用硅烷偶联剂KH570改性氧化石墨烯,并还原制备石墨烯。用机械共混的方法制备石墨烯/炭黑/三元乙丙橡胶复合材料,研究了石墨烯/炭黑/三元乙丙橡胶复合材料的硫化性能、力学性能、磨耗性能以及复合材料的微观结构。结果表明,随着石墨烯的添加量的增加,复合材料拉伸强度逐渐提高,当添加量为1. 5 phr时,拉伸强度的数值达到最高,为21. 3 MPa,提高了约29%。而扯断伸长率则呈相反趋势。     

改性石墨烯/粘土/天然橡胶纳米复合材料的结构与性能

大量研究表明,纳米填料的表面效应、大的比表面积以及纳米粒子本身对基体的强界面效应对橡胶纳米复合材料性能的提升具有极大的帮助。本研究以天然橡胶(NR)为基体材料,采用乳液法制备石墨烯/粘土/NR纳米复合材料。讨论了石墨烯、粘土的用量对复合材料的物理机械性能的影响。结果表明,当粘土用量为3.0 phr时,随着石墨烯添加量的增加,石墨烯/粘土/NR纳米复合材料的力学性能和耐磨性先升高,然后略有下降。当石墨烯添加量为1.0 phr时,复合材料的拉伸强度提高了33.3%,而阿克隆磨耗体积下降了22.7%。     

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。     

偶联剂Si69包覆改性淀粉/炭黑/天然橡胶复合材料的性能研究

采用偶联剂Si69包覆改性的淀粉部分替代炭黑,制备改性淀粉/炭黑/天然橡胶(NR)复合材料,并对其性能进行研究。结果表明:与未改性淀粉/炭黑/NR复合材料相比,偶联剂Si69改性淀粉/炭黑/NR复合材料的加工性能改善,滚动阻力降低,物理性能、压缩疲劳性能和耐热空气老化性能提高,耐磨性能下降;改性淀粉在NR基体中的分散性改善。     

石墨烯纳米片对碳纤维/聚丙烯复合材料导热及力学性能的影响

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/石墨烯纳米片(GNSs)/碳纤维(CF)复合材料,研究了石墨烯纳米片含量对其导热性能和力学性能的影响。结果表明,石墨烯纳米片和碳纤维混合使用,不仅对导热有明显的协同作用,力学性能也有一定提升。PP/GNSs(3 phr)/CF(2 phr)复合材料热导率为0. 42 W/(m·K),相对于纯PP、PP/GNSs(3 phr)复合材料分别提高了110%、31%;该复合材料的拉伸强度和弯曲强度最大相对于纯PP提高了12%和13%,相对于PP/CF(2 phr)复合材料提高了8%和12%。     

改性石墨烯对天然橡胶/丁腈橡胶复合材料热性能的影响

采用超声辅助超临界CO2方法制备石墨烯,经3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)改性后,采用"预混合"的方法,得到硬脂酸/石墨烯母料。通过机械共混法制备天然橡胶(NR)/改性石墨烯(GNs)与丁腈橡胶(NBR)/GNs复合材料。通过分析复合材料的导热性能、热管理性能和压缩生热性能的变化情况,验证石墨烯的性能与硬脂酸/石墨烯"预混合"对石墨烯分散的影响。结果表明,添加3份GNs时,NRC-3、NBRC-3的导热性能分别提升了108%和194%,压缩温升降低了8. 9℃和9. 9℃。该方法制备的石墨烯导热性能优秀,硬脂酸/石墨烯的"预混合"有效改善了石墨烯在聚合物中的分散性。     

石墨烯/聚丙烯复合材料的制备与性能

采用熔融共混法制备石墨烯/聚丙烯(PP)复合材料,测试和分析了石墨烯/PP复合材料的热变形温度、热分解温度、熔体流动速率、流体剪切黏度、导电导热性能。结果表明:石墨烯能有效地提高PP的耐热性能、热稳定性、导热系数,降低PP的表面电阻和体积电阻。当石墨烯SE1430用量为2.5份时,石墨烯/PP复合材料比纯PP的热变形温度分别提高了23.6%,热分解温度提高了1.8%,导热系数提高了13%,而表面电阻下降了86%,体积电阻下降了86.7%。     

碳材料/橡胶导电复合材料的研究进展

介绍导电橡胶复合材料的渗流理论和量子隧穿效应两种导电机理。综述炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管、石墨烯等碳材料与橡胶制备的导电复合材料的国内外研究进展。碳纳米管和石墨烯等新型碳材料可赋予橡胶复合材料更优异的物理性能和导电、导热性能,为橡胶的功能化和多元化开拓了新的领域。多种碳材料并用可以降低填料添加量、提高导电橡胶电导率,是导电橡胶复合材料的发展趋势。     

石墨烯/橡胶复合材料在输送带胶料中的应用

研究石墨烯/丁苯橡胶(SBR)复合材料或石墨烯/天然橡胶(NR)复合材料在输送带胶料中的应用。结果表明:添加石墨烯可以显著提高SBR胶料和NR/SBR胶料的300%定伸应力、拉伸强度、撕裂强度和耐磨性能;石墨烯/SBR复合母胶或石墨烯/NR复合母胶(石墨烯质量分数为0. 1)用量为10～15份时,胶料的加工安全性、物理性能、耐磨性能和耐热老化性能较好;添加少量石墨烯即可提高输送带胶料的抗撕裂性能和耐磨性能,有利于延长输送带的使用寿命。     

NR/BR/OMMT纳米复合材料的结构与性能研究及其在轮胎胎面胶中的应用

采用机械混炼法制备了天然橡胶/顺丁橡胶/有机蒙脱土(NR/BR/OMMT)纳米复合材料,并对复合材料的结构与性能进行了表征。OMMT可明显提高橡胶基体的耐油性能和物理机械性能,降低混炼胶的焦烧时间(Ts)和正硫化时间(T90),起到了促进硫化作用。轮胎胎面胶配合显示,OMMT与炭黑并用补强NR/BR共混胶,明显改善其力学性能与耐磨耗性能。     

改性氧化石墨烯/天然橡胶高导热复合材料

由中北大学和山西中北新材料科技有限公司申请的专利(公布号CN 111499935A,公布日期2020-08-07)"改性氧化石墨烯/天然橡胶高导热复合材料",属于导热新材料领域,公布了一种改性氧化石墨烯/天然橡胶高导热复合材料的制备方法。     

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。     

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。     

纳米CaCO3/CPE/EPDM复合材料制备及性能研究

研究了纳米CaCO3增韧CPE/EPDM复合材料的制备方法,探讨了纳米CaCO3、CPE的用量对EPDM对复合材料力学性能、电性能以及热氧老化性能的影响。结果表明:向EPDM添加经不饱和酸处理的纳米CaCO3和CPE后,纳米CaCO3/CPE/EPDM的共混比为10/25/65,DCP用量为3 phr,TAIC用量为1 phr时,可以制得综合性能较好的纳米CaCO3/CPE/EPDM复合材料,拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率、体积电阻率比纯EPDM分别提高了60%、20%、20%、15%,而材料的热氧老化性能变化趋势与纯EPDM差异不大。     

石墨烯用量对天然橡胶/反式聚异戊二烯复合材料性能的影响

以石墨烯代替部分炭黑制备了天然橡胶(NR)/反式聚异戊二烯(TPI)复合材料,研究了石墨烯用量对NR/TPI复合材料硫化特性、微观结构、力学性能、耐老化性能、耐伸张疲劳性能、耐磨性能及动态力学性能的影响。结果表明,加入石墨烯降低了NR/TPI复合材料的交联密度、邵尔A硬度和耐老化性能;3份石墨烯提高了材料的拉伸强度和撕裂强度;加入3份或5份石墨烯均可在改善材料的耐伸张疲劳性能、耐磨性能和抗湿滑性能的同时,降低其滚动阻力;3份石墨烯在改善材料的抗湿滑性能方面效果更明显,5份石墨烯在降低材料的滚动阻力方面效果更明显。     

氧化石墨烯/NBR复合材料的制备及性能研究

以氧化石墨烯作为分散相加入丁腈橡胶基体中,通过机械共混法和乳液法分别制备氧化石墨烯/NBR复合材料。考察了加入不同量的氧化石墨烯对氧化石墨烯/NBR复合材料的力学性能、耐磨性能的影响。结果表明,与纯丁腈橡胶相比,所制备的氧化石墨烯/NBR复合材料的力学性能有较大提高;随着氧化石墨烯添加量的增加,复合材料的力学性能逐步增大;氧化石墨烯的添加量为2.0g时,复合材料的耐磨性能最好,熔体法和乳液法制备复合材料的磨耗指数分别为197.8%和211.8%。     

PBT/石墨烯微片复合材料的导热性能和力学性能

采用拉曼光谱、透射电子显微镜、扫描电子显微镜对石墨烯微片的结构进行表征,研究了不同形貌的炭基材料（石墨烯微片、碳纤维、炭黑）对聚对苯二甲酸丁二醇脂（PBT）/石墨烯微片复合材料的导热性能及力学性能的影响。结果表明,相比于球形和棒状填料,添加片状填料石墨烯微片时,复合材料的渗滤阈值明显减小;并对此现象运用阈值模型理论进行拟合,发现经过修正后Y Agari模型与实验数据符合得很好;添加1 %的石墨烯微片就可以使复合材料的冲击强度、拉伸强度、弯曲强度分别提高15 %、9.6 %、16 %。     

高导热GE/Al_2O_3/CO-PA复合材料的制备与性能

以石墨烯(GE)和氧化铝(Al_2O_3)为导热填料,三元共聚尼龙(CO-PA)为基体,硅烷偶联剂KH-550为表面改性剂,通过溶液共混的方法制备了石墨烯/氧化铝/三元共聚尼龙导热复合材料。XRD和SEM分析表明,GE、Al_2O_3的加入改变了尼龙的结晶晶型; DSC与TGA分析表明,GE与Al_2O_3的填料体系降低了尼龙的结晶性能,同时复合材料的热稳定性得到提高;热导率测试结果表明,填料的添加使复合材料的热导率得到较为明显的提高,当Al_2O_3的添加量为50%,GE添加量8%时,复合材料的热导率提高了8. 8倍;力学测试表明,低含量的导热填料能够提高复合材料的力学性能,当Al_2O_3添加量为50%,GE含量为1%时,复合材料的屈服强度提高了62. 1%,当Al_2O_3添加量为30%时,复合材料的拉伸强度提高了21. 2%。     

淀粉/炭黑/SBR复合材料的性能研究

采用直接共混法制备淀粉/炭黑/SBR复合材料,并对其性能进行研究.结果表明,随着淀粉用量的增大,淀粉/炭黑/SBR复合材料的邵尔A型硬度、300%定伸应力和拉伸强度减小,拉断伸长率、拉断永久变形和阿克隆磨耗量增大,撕裂强度先增大后减小,滚动阻力和生热总体呈降低趋势,抗湿滑性能提高.     

PLA/改性MMT复合材料的性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为改性剂对蒙脱土(MMT)进行改性,将其填充到聚乳酸(PLA)中,采用熔融插层法制备了PLA/改性MMT复合材料,并研究了复合材料的性能。结果表明:添加MMT可提高复合材料的阻燃性能和耐热性能;添加未改性MMT降低了复合材料的力学性能,当其用量为9 phr时,复合材料的拉伸强度从42.1 MPa降至38.6 MPa,断裂拉伸应变从4.5%降至2.2%,冲击强度从15.2 kJ/m~2降至8.6 kJ/m~2;添加适量(3~5 phr)改性MMT可提高复合材料的力学性能,当其用量为5 phr时,复合材料的拉伸强度和断裂拉伸应变均达最大值,分别为47.2 MPa和10.6%,当其用量为3 phr时,复合材料的冲击强度达最大值,为25.2 kJ/m~2。