石墨烯对聚四氟乙烯导热和摩擦磨损性能的影响

针对聚四氟乙烯(PTFE)导热性能和耐磨损性能较差的问题,将石墨烯经过氧化氢预处理后,再用硅烷偶联剂KH550对其进行表面改性,然后采用冷压烧结法制备了PTFE/石墨烯复合材料,研究了不同用量下改性和未改性石墨烯对复合材料电性能、导热性能和摩擦磨损性能的影响。结果表明,随着石墨烯用量增加,复合材料的体积电阻率逐渐下降,但在石墨烯质量分数为0%~2%时,复合材料体积电阻率基本处于同一数量级,仍为绝缘材料;当石墨烯质量分数由0%增加至2%时,复合材料的导热系数明显提高,磨损量明显降低,而摩擦系数先升高后降低,但变化幅度较小。与未改性石墨烯相比,KH550改性石墨烯填充的复合材料具有更高的导热性能和摩擦磨损性能。     

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%。     

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。     

EP/GNs/MWCNTs复合材料的导热性能

以多壁碳纳米管(MWCNTs)和石墨烯纳米微片(GNs)为导热填料,环氧树脂(EP)为基体采用溶剂和超声分散法,制备了EP/GNs/MWCNTs导热复合材料,并与EP/MWCNTs及EP/GNs复合材料的导热性能进行了对比。采用透射电子显微镜观察其微观结构,采用Hot Disk热导率测试仪测试其导热性能,采用差示扫描量热法和热重分析仪测试其耐热性及热稳定性。结果表明,MWCNTs和GNs共同作为EP导热填料时,相比于单组分填料(MWCNTs或GNs)更易形成导热网络;EP的热导率、玻璃化转变温度(Tg)和热分解温度均随着MWCNTs或GNs含量的增加而提高,其中,GNs更有利于提高EP的热导率和热分解温度,MWCNTs更有利于提高EP的Tg。在相同的导热填料含量下,相对于其中的任一单一填料,MWCNTs/GNs共同作用时,对热导率的提高有更显著的效果,且随着其中GNs比例的增加,热导率逐渐增大。当GNs和MWCNTs的体积分数分别为0.6%和0.4%时,EP/GNs/MWCNTs复合材料的热导率、Tg和起始分解温度分别为0.565 W/(m·K),152℃和316℃,分别比纯EP提高了132.5%,34.5%和8.2%。     

氧化铝的表面改性及其对BR导热性能的影响

采用不同品种偶联剂对氧化铝进行表面湿法改性,制备改性氧化铝/BR复合材料,研究复合材料的物理性能和导热性能.结果表明:硅烷偶联剂KH-550湿法改性氧化铝/BR复合材料的物理性能最佳,硬脂酸湿法改性氧化铝/BR复合材料的导热性能最佳;随着硬脂酸于法改性氧化铝用量的增大,复合材料的硬度、拉断伸长率及导热系数明显增大;在硬脂酸干法改性氧化铝/BR复合材料中加入炭黑N330,复合材料的物理性能提高,导热性能基本不变.     

石墨烯在聚合物基复合材料中的应用研究进展

介绍了石墨烯(GNs)/聚合物复合材料的制备方法(如溶液共混、熔融共混、原位聚合和层层组装等)、性能(如电性能、力学性能和热性能等)及其应用进展。最后指出了GNs在聚合物基复合材料应用中所存在的问题,并且对该复合材料的发展前景进行了展望。     

炭素专利

正公开号:CN110903107A公开日:2020-05-01申请人:江苏大学发明人:邵海成,刘桂武,乔冠军,等发明名称:一种电力机车用石墨烯改性炭/炭受电弓滑板的制备方法本发明利用石墨烯具有高强度、高导电性以及高导热性能的特点,采用石墨烯对炭/炭复合材料进行功能化改性,将石墨烯通过有机溶剂与树脂混合稀释后,加压浸入多孔的经过化学气相沉积处理后的炭/炭复合材料坯体内,然后采用     

石墨烯/环氧树脂对碱激发砂浆基本力学性能的影响

通过水热还原法将利用Hummers法制备得到的氧化石墨烯制备成石墨烯,通过透射电镜观测石墨烯的形貌;利用占环氧树脂0.05%,0.10%和0.20%质量分数的石墨烯改性制备得到石墨烯/环氧树脂复合材料,并对石墨烯/环氧树脂复合材料的拉伸性能以及拉伸断面进行扫描电镜分析,选择拉伸性能最好的石墨烯/环氧树脂复合材料以3%,6%和9%质量分数的掺量用于矿渣粉煤灰基碱激发材料中,利用抗折抗压性能以及扫描电镜微观结构分析石墨烯/环氧树脂复合材料对矿渣粉煤灰基碱激发砂浆的性能影响。实验发现,石墨烯掺量为0.10%的石墨烯/环氧树脂复合材料的拉伸性能最好,石墨烯/环氧树脂复合材料掺量为3%,6%和9%的矿渣粉煤灰基碱激发砂浆的抗折性能分别提高了13.1%,9.3%和18.6%,而复合材料对砂浆的抗压性能影响不大。     

聚偏氟乙烯/类基体基团修饰石墨烯导热复合材料研究

采用含类基体基团的乙烯基三甲氧基硅烷修饰氧化石墨烯(GO),再用"一锅法"将其还原得到功能化石墨烯(F-GE),通过溶剂浇注法制备出界面性能优良的聚偏氟乙烯导热复合材料(PVDF/F-GE).利用红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、热导率测试仪、电子拉力试验机对复合材料的改性状态、微观形貌、导热性能和力学...     

石墨烯改性硅橡胶功能复合材料的制备及应用

综合性能优异的石墨烯改性硅橡胶复合材料在航天航空、电子电器以及医药卫生等领域展现出广泛的应用前景。总结石墨烯改性硅橡胶复合材料的主要制备方法及其优缺点,重点介绍具有特殊润湿性、导热性能和导电性能的石墨烯改性硅橡胶功能复合材料的研究进展。提高石墨烯的功能改性效率及石墨烯在复合材料中的含量和均匀分散性、实现复合材料的多功能化等是未来研究的难点和重点。     

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.     

硅橡胶/有机改性蒙脱土纳米复合材料的性能研究

用熔体插层法制备甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)/有机改性蒙脱土(OMMT)纳米复合材料并研究其微观结构和性能。结果表明:OMMT改性剂疏水性从优到劣的顺序为I.44P,I.30P,Bengel434,I.44P和I.30P在MVQ中的分散性优于Bengel434;MVQ/OMMT纳米复合材料的物理性能和热稳定性从优到劣的顺序为MVQ/I.44P,MVQ/I.30P,MVQ/Bengel434纳米复合材料;添加40份I.44P的MVQ/I.44P纳米复合材料的100%定伸应力、拉伸强度和撕裂强度比纯胶有较大提高。     

天然橡胶/固相法改性纳米碳酸钙复合材料的微观形态与力学性能

研究了天然橡胶（NR）／硬脂酸包覆型纳米碳酸钙（CCR）复合材料和NR／固相法改性纳米碳酸钙（M-CCR）复合材料的微观形态、力学性能、耐老化性能和热稳定性能等。结果表明,与CCR相比,M—CCR在NR中的分散性更好,界面结合形态得到了改善;NR／M—CCR复合材料的力学性能、耐老化性能和热稳定性能显著提高,且当M—CCR用量少于10份时,NR／M—CCR复合材料的综合性能最佳。     

双金属稀土促进剂对丁苯橡胶/天然橡胶胎面胶的影响

通过配位反应制备得到双金属硫化促进剂二乙基二硫代氨基甲酸锌镧配合物(ZnLaDC),在不添加传统活化体系氧化锌(ZnO)/硬脂酸(SA)的情况下,考察了ZnLaDC用量对丁苯橡胶(SBR)/天然橡胶(NR)胎面胶复合材料硫化特性及物理机械性能的影响,并与传统硫化体系二乙基二硫代氨基甲酸锌(ZnDC)/ZnO/SA制备的硫化胶性能进行了对比。结果表明,随着ZnLaDC用量的增加,SBR/NR胎面胶复合材料的硫化特性、压缩疲劳生热性能及耐磨性得到有效提高,当ZnLaDC用量为5份时,复合材料的综合性能最佳。与传统硫化体系ZnDC/ZnO/SA制备的硫化胶相比,采用ZnLaDC制备的硫化胶具有更优异的静态力学性能及耐切割性。     

黑液-硅藻土共沉物在丁腈橡胶与丁苯橡胶中的应用研究

通过絮凝-酸沉降法制备了一种复合补强剂——黑液-硅藻土共沉物(CLD),将其分别与丁腈橡胶(NBR)和丁苯橡胶(SBR)机械共混制得NBR/CLD与SBR/CLD复合材料。考察了CLD的含量对橡胶复合材料硫化特性、交联密度、力学性能、热氧老化性能以及热性能的影响。结果表明:随着CLD的加入,焦烧时间与正硫化时间逐渐降低,硫化速度逐渐提高;交联密度逐渐增加;力学性能逐渐增强;但老化性能及热性能没有得到改善。     

固相法改性纳米碳酸钙对丁苯橡胶的补强作用

研究了用带有酚醛结构的反应性有机改性剂对纳米碳酸钙进行固相改性得到的M—CaCO3填充丁苯橡胶（SBR）所得复合材料的力学性能、热稳定性能、微观形态和老化性能．并与丁苯橡胶／硬脂酸包覆型纳米碳酸钙（CCR）复合材料的性能进行比较。结果表明，M—CaCO3对SBR力学性能和热稳定性能的提高比CCR更显著，且M—CaCO3能改善SBR的老化性能。电镜观察表明，M—CaCO3在SBR中的分散性优于CCR．且界面结合形态得到了改善。M—CaCO3添加量为20～40份时。复合材料综合力学性能最好。     

Fabrication of poly(lactic acid)/graphene oxide/stearic acid composites with improved tensile strength

For the purpose of the development of poly(lactic acid)/graphene oxide composites with improved tensile properties, a stearic acid compatibilizer was used to enhance the compatibility of the graphene oxide sheets with the poly(lactic acid) polymer matrix. Graphene oxide was modified with stearic acid at different mass ratios of 1:1, 1:3, and 1:5 prior to forming the composites with poly(lactic acid). Characterization showed positive effects of stearic acid attached to GO in every mass ratio and also enhanced compatibility with the poly(lactic acid) matrix. Stearic acid could strengthen the interfacial interactions between the flat graphene oxide sheets and the poly(lactic acid) matrix resulting in improved tensile strength. The tensile strength of the poly(lactic acid)/graphene oxide/stearic acid composite with a mass ratio of graphene oxide and stearic acid 1:1 increased by 32% compared to poly(lactic acid) alone. Based on these results, the graphene oxide/stearic acid composites show potential for use as nanosheet fillers for tensile strength enhancement in poly(lactic acid). POLYM. COMPOS., 38:2272–2282, 2017. © 2015 Society of Plastics Engineers     

环氧化天然橡胶复合材料性能研究

采用新方法制备环氧化天然橡胶(ENR)/白炭黑和天然橡胶(NR)/ENR/白炭黑复合材料,并对其性能进行研究。结果表明:ENR/白炭黑复合材料的热稳定性优于ENR;在NR/ENR并用胶中加入白炭黑和硅烷偶联剂KH-550,NR/ENR/白炭黑复合材料0℃时的损耗因子(tanδ)增大,65℃时的tanδ值减小,复合材料的抗湿滑性能提高,滚动阻力减小。     

黑液/高岭土复合物在丁腈橡胶和丁苯橡胶中的应用研究

通过絮凝沉降法制备了一种复合补强剂——黑液/高岭土复合物(CLK),将其分别与丁腈橡胶(NBR)和丁苯橡胶(SBR)共混制备了NBR/CLK与SBR/CLK复合材料。考察了CLK的添加量对橡胶复合材料硫化特性、交联密度、力学性能、热氧老化性能以及热降解性能的影响。结果表明:随着CLK含量的增加,在NBR/CLK复合材料体系中,焦烧时间、正硫化时间和硫化速度指数先增加而后逐渐降低;交联密度和力学性能则逐渐增大;老化性能及热性能没有显著改善。在SBR/CLK复合材料中,焦烧时间、硫化速度指数先增加而后逐渐降低,正硫化时间先减少而后逐渐增加;交联密度和力学性能则逐渐增大;老化性能没有显著改善,但热性能得到了提高。