拉伸力场对聚丙烯/石墨烯微片纳米复合材料形态和性能的影响

设计了2种挤出机头以产生不同加工力场,研究了聚丙烯（PP）/石墨烯微片（GNPs）纳米复合材料的微观形态、导电及导热性能,分析GNPs在PP基体中的分布形态对复合材料的性能影响。结果表明,收敛流道产生的拉伸力场对GNPs有剥离分散作用,减少GNPs团聚;加入静态混合器后产生的混沌混炼力场能进一步提高GNPs在PP中的分散均匀性,有利于构建导电导热网络,从而提高复合材料的导电导热性能;当GNPs含量为6 %(质量分数,下同)时,相比于无静态混合器的拉伸机头,在带静态混合器的拉伸机头挤出下,电导率增大了5个数量级,热导率提高了24.1 %。     

螺杆剪切对聚丙烯/石墨烯微片纳米复合材料形态和性能的影响

组合螺杆结构形成了三种不同的剪切力场,研究了螺杆剪切对聚丙烯(PP)/石墨烯微片(GNP)纳米复合材料微观形态、结晶、导电性、导热性和力学性能的影响。结果表明:高剪切、长停留时间的剪切作用可有效将GNP剥离至更薄的片状,同时提高了GNP在PP中的分布均匀性,利于导电导热网络的形成,从而提高了PP/GNP纳米复合材料的结晶度、电导率和热导率;GNP用量在渗流阈值附近时,螺杆剪切剥离和分布GNP的效果更加显著,可大幅提高电导率,同时剪切作用对电导率的提升作用大于对热导率的提升;当GNP用量从3%增至15%时,PP/GNP纳米复合材料的拉伸强度略有降低,但均高于PP的拉伸强度;增强螺杆剪切作用可提高复合材料的拉伸强度,但其断裂伸长率降低。     

石墨烯导电复合材料应用进展

介绍了石墨烯的主要特性和石墨烯分类;综述了石墨烯制备超级电容器电极材料,制备柔性透明石墨烯电极、导电油墨、导电添加剂以及导电纤维,超轻气凝胶的应用进展,同时对石墨烯作为导热材料的应用进行了展望.     

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 %。     

聚碳酸酯/石墨烯微片复合材料的制备及其导电性

以3种不同形态碳纳米材料(石墨烯微片、炭黑、石墨烯微片母料)为导电填料,通过熔融法制备相应的聚碳酸酯复合材料.研究不同导电填料和加工工艺对复合材料导电性能的影响.研究结果表明:石墨烯微片,炭黑和石墨烯微片母料填充聚碳酸酯制备复合材料的导电渗虑阀值分别为9％、12％和3％;选择合适的工艺参数,可以有效避免石墨烯微片片状结构在熔体加工过程中被严重破坏,且能均匀分散于聚碳酸酯中而提高复合材料的导电性.     

聚丙烯/石墨烯片纳米复合材料阻燃及导热性能

采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/石墨烯片(GNPs)纳米复合材料。讨论了添加不同质量分数的GNPs对PP/GNPs纳米复合材料的阻燃性能以及导热性能的影响。结果表明,随着GNPs用量的增加,PP/GNPs纳米复合材料的极限氧指数升高,水平燃烧速率下降,烟密度等级虽有波动但总体呈升高趋势;与比表面积大的GNPs相比,比表面积小的对减缓水平燃烧速率作用较好;不同厚度的试样对水平燃烧速率的影响差异很大;随着GNPs质量分数的增加,复合材料的比热容有所降低,热扩散系数明显增加;与比表面积小的GNPs相比,比表面积大的对复合材料散热能力影响更显著。     

聚丙烯/石墨烯微片/碳化硅复合材料微观形态与导电导热性能研究

采用熔融共混法制备聚丙烯/石墨烯微片/碳化硅(PP/GNP/SiC)复合材料,研究了SiC用量对PP/GNP/SiC复合材料的微观形态、结晶度和导电导热性能的影响。SEM与XRD测试结果表明,SiC粒子有助于提高拉伸力场对GNP的剥离效果以及GNP在PP基体中的分散程度,随着SiC粒子用量的增加,GNP的片径尺寸和片层厚度均减小,并与SiC粒子相互搭接。导电导热分析结果表明,随着SiC粒子用量的增加,PP/GNP/SiC复合材料的电导率先升高后降低,热导率逐渐提高。SiC用量为5%时,复合材料的电导率最高;SiC用量为20%时,复合材料的热导率最高。     

加载条件对纳米石墨烯片水泥基复合材料压敏性能的影响

研究不同纳米石墨烯片(GNPs)掺量下加载幅值(15 MPa、20 MPa、25 MPa)和加载速率(100 N/s、300 N/s、500 N/s)对纳米石墨烯片水泥基复合材料(GNPs/CC)压敏性能的影响。试验结果表明:在GNPs掺量低于0.25%(质量分数,下同)时,GNPs/CC的压敏性能与空白组相近;在掺量达到0.3%时,GNPs/CC的电阻变化率最大,且重复性最好。在GNPs掺量为0.3%的情况下,GNPs/CC的电阻变化率与应变随加载幅值的增加而增大,在加载幅值不大于20 MPa时,GNPs/CC的电阻变化率与应变的增加幅度相近,材料的灵敏因子变化较小;在加载幅值达到25 MPa时,由于电阻变化率的增加幅度大于应变的增加幅度,材料的灵敏因子出现了较明显的增加。而加载速率在纳米石墨烯片掺量为0.3%时,对材料的压敏性能无明显影响。     

三辊剥离法制备环氧树脂／石墨烯微片导电复合材料研究

本文采用三辊剥离法原位制备了环氧树脂（EP）／石墨烯微片（GNPs）复合材料,并研究了其导电性能。实验结果表明：剥离法所得EP／GNPs复合材料导电渗滤阈值（2wt％）远小于超声法（6wt％）;阻剥离效果受母料浓度影响,当母料浓度为8wt％时效果最佳。     

Graphene Nanoplatelets as Novel Reinforcement Filler in Poly(lactic acid)/Epoxidized Palm Oil Green Nanocomposites: Mechanical Properties

Graphene nanoplatelet (xGnP) was investigated as a novel reinforcement filler in mechanical properties for poly(lactic acid) (PLA)/epoxidized palm oil (EPO) blend. PLA/EPO/xGnP green nanocomposites were successfully prepared by melt blending method. PLA/EPO reinforced with xGnP resulted in an increase of up to 26.5% and 60.6% in the tensile strength and elongation at break of the nanocomposites respectively, compared to PLA/EPO blend. XRD pattern showed the presence of peak around 26.5° in PLA/EPO nanocomposites which corresponds to characteristic peak of graphene nanoplatelets. However, incorporation of xGnP has no effect on the flexural strength and modulus. Impact strength of PLA/5 wt% EPO improved by 73.6% with the presence of 0.5 wt% xGnP loading. Mechanical properties of PLA were greatly improved by the addition of a small amount of graphene nanoplatelets (<1 wt%).     

共混顺序对石墨烯微片在PP/PA6/SEBS共混物中的选择性分布和迁移的影响

研究了聚丙烯(PP)/聚酰胺6(PA6)/氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)/石墨烯微片(GNPs)纳米复合材料在不同共混顺序下的微观形貌、导电及导热性能,分析了GNPs在复合体系中的选择性分布和迁移及其对复合材料性能的影响.结果表明,在PP/PA6/SEBS/GNPs共混体系中,GNPs在界面张力的作用下趋向于...     

聚丙烯/石墨烯复合材料的制备及性能研究进展

介绍了几种石墨烯的制备方法,包括微机械剥离法、液相或气相直接剥离法（物理方法）,化学气相沉积法、碳纳米管剖开法、外延生长法、还原氧化石墨法（化学方法）,并阐述了这几种方法的优缺点。其次总结了聚丙烯/石墨烯纳米复合材料的制备方法,重点讨论了石墨烯对不同方法制备的复合材料电学、力学、热学、结晶及流变性能的影响,最后展望了石墨烯在聚丙烯材料改性中所面临的问题及其聚丙烯/石墨烯复合材料的应用前景。     

超高相对分子质量聚乙烯/石墨烯微片复合材料的导电行为研究

采用溶液混合、超声波分散的方法制备了超高相对分子质量聚乙烯（PE UHMW）/石墨烯微片（GNPs）复合材料,研究了PE UHMW/GNPs复合材料的导电行为和阻温特性。结果表明,本方法可以使GNPs在PE UHMW基体中良好地分散;复合材料表现出典型的导电渗流行为,渗流阈值为2.8 %（质量分数,下同）;在高于渗流阈值的情况下,PE UHMW/GNPs复合材料的正温度系数效应（PTC）强度随GNPs含量的增加而减小,在渗流阈值附近复合材料的PTC强度最高;PE UHMW/GNPs复合材料的阻温特性重复性较好,多次热循环后PTC强度趋于稳定。     

聚丙烯/石墨烯复合材料性能研究进展

利用石墨烯优异的导电率、断裂强度等物理性质,可使聚丙烯(PP)/石墨烯复合材料表现出更好的力学性能以及导电性能。主要概述了PP/石墨烯复合材料的合成方法及其性能改进研究进展,并对PP/石墨烯复合材料的未来发展做了展望。     

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。     

Triple-Networked Hybrid Hydrogels Reinforced with Montmorillonite Clay and Graphene Nanoplatelets for Soft and Hard Tissue Regeneration

Hydrogel is a three-dimensional (3D) soft and highly hydrophilic, polymeric network that can swell in water and imbibe a high amount of water or biological fluids. Hydrogels have been used widely in various biomedical applications. Hydrogel may provide a fluidic tissue-like 3D microenvironment by maintaining the original network for tissue engineering. However, their low mechanical performances limit their broad applicability in various functional tissues. This property causes substantial challenges in designing and preparing strong hydrogel networks. Therefore, we report the triple-networked hybrid hydrogel network with enhanced mechanical properties by incorporating dual-crosslinking and nanofillers (e.g., montmorillonite (MMT), graphene nanoplatelets (GNPs)). In this study, we prepared hybrid hydrogels composed of polyacrylamide, poly (vinyl alcohol), sodium alginate, MMT, and MMT/GNPs through dynamic crosslinking. The freeze-dried hybrid hydrogels showed good 3D porous architecture. The results exhibited a magnificent porous structure, interconnected pore-network surface morphology, enhanced mechanical properties, and cellular activity of hybrid hydrogels.     

碳纳米管/SSBR复合材料的制备与性能研究

采用环保型抑菌、杀菌剂BCT-2与NH3复配作为鲜胶乳的新型复合保存剂,研究其对鲜胶乳保存效果、生胶六项指标,混炼胶硫化特性以及硫化胶物理机械性能的影响。结果表明,复合保存剂BCT-2/NH3对鲜胶乳的保存效果优于NH3和NH3+TT/ZnO,保存144h后挥发脂肪酸值在0.05左右,粘度在10mPa·s左右,pH值高于9.0;生胶的P0、PRI及MV均小于氨保存;随着BCT-2的加入,混炼胶样品的ML、MH、t10、t90与氨保存胶料相比均有一定程度的降低;而复合保存剂BCT-2/NH3对硫化胶物理机械性能的影响不大。