氧化石墨烯/氯丁橡胶复合材料的制备与性能研究

采用乳液复合法制备氧化石墨烯(GO)/氯丁橡胶(CR)复合材料,并对其性能进行研究。结果表明:GO在CR胶料中具有良好的分散性并可改善其他无机填料的分散性,GO的加入可以明显改善CR胶料的加工安全性,提高CR硫化胶的物理性能、储能模量和耐磨性能;当GO用量为5份时,GO/CR复合材料的综合性能最佳。     

氧化石墨烯与白炭黑并用填充丁苯橡胶纳米复合材料的性能

采用乳液共混与机械剪切法制备氧化石墨烯/白炭黑/丁苯橡胶纳米复合材料,并对其综合性能进行研究。结果表明:两种并用填料在橡胶基体中均能达到纳米级分散,且白炭黑粒子填补了氧化石墨烯片层间的空隙。氧化石墨烯的加入延长了复合材料的正硫化时间,改变了其交联密度。氧化石墨烯等量替代白炭黑,可以提高橡胶基体中填料的有效体积分数,改善复合材料的物理性能和动态力学性能。氧化石墨烯的加入使复合材料的耐磨性能显著提高。与白炭黑填充相比,氧化石墨烯/白炭黑填充复合材料的60℃时损耗因子有所降低,能进一步降低滚动阻力,但其0℃的损耗因子也呈现降低趋势,对复合材料抗湿滑性能不利。     

还原氧化石墨烯对PP结晶和力学性能的影响

采用硼氢化钠对氧化石墨烯(GO)进行还原制备了还原氧化石墨烯(GE),通过熔融共混法制备了还原氧化石墨烯/聚丙烯(GE/PP)复合材料。研究了不同的GE用量对GE/PP复合材料的结晶性能和力学性能的影响。结果表明:随着GE含量增加,GE在PP中的分散性得到改善;GE质量分数增加到2.0%时,复合材料的结晶温度提高了4.4℃,结晶能力提高,拉伸强度提高了12.9 MPa。     

无机纳米填料改性聚丙烯的研究进展

综述了聚丙烯/无机纳米复合材料的制备、填料表面处理、物理力学性能。可用大分子相容剂或官能化聚丙烯,改善PP纳米材料的分散性、界面黏结和力学性能。研究表明:少量无机纳米粒子可增强增韧PP。     

工程轮胎胎面胶用氧化石墨烯/炭黑/乳聚丁苯橡胶纳米复合材料的性能

利用乳液插层复合法制备了氧化石墨烯/乳聚丁苯橡胶(GO/ESBR)纳米复合材料,对复合材料的形态结构做出了表征。在工程轮胎胎面胶配方中,将该复合材料部分替代乳聚丁苯干胶,利用机械共混工艺制备了氧化石墨烯/炭黑/乳聚丁苯橡胶(GO/carbon black/ESBR)纳米复合材料。研究了复合材料的综合性能。结果表明：氧化石墨烯以纳米级别分散在复合材料中;氧化石墨烯的加入延长了复合材料的正硫化时间,增强了混炼胶的填料网络结构,玻璃化转变温度(Tg)变化不大,但损耗峰降低,改善了炭黑/丁苯纳米复合材料的力学性能,耐磨性提高了9%~25%。     

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。     

共混型石墨烯/碳纳米管/SMTPU复合材料的制备与性能研究

为改善形状记忆热塑性聚氨酯(SMTPU)的力学和形状记忆性能,通过熔融共混技术制备了氧化石墨烯/多壁碳纳米管复合填充改性的SMTPU复合材料,其中,氧化石墨烯首先用乙二胺进行接枝改性,多壁碳纳米管用硫酸/硝酸混合酸进行了处理。进一步研究了上述填料的加入对所得复合材料的力学性能、熔体流动速率及形状记忆性能的影响。结果表明,填料含量对复合材料的力学和形状记忆性能有明显的影响。固定氧化石墨烯与多壁碳纳米管的质量比为1,当它们在复合材料中的质量分数为0.5%时,复合材料的拉伸强度较纯SMTPU提高了25.2%。随着填料含量的增加,复合材料的熔体流动速率逐渐降低。形状记忆性能研究表明,加入氧化石墨烯/多壁碳纳米管使得复合材料的形状固定率先上升后下降,而且在氧化石墨烯/多壁碳纳米管的质量分数为0.5%时,复合材料形状固定率最大,较纯SMTPU提高了26.4%;形状回复率则随填料含量的增加逐渐上升,且回复温度越高,形状回复率越好。     

纳米碳酸钙/氧化还原石墨烯/PVC复合材料性能的研究

将氧化还原石墨烯和纳米碳酸钙两种纳米级填料同时引入PVC聚合反应体系,通过预乳化方式改善填料在体系中的分散效果,采用原位聚合方法制得了三元复合材料。性能测试结果表明:与普通PVC树脂和氧化还原石墨烯/PVC复合材料相比,该三元复合材料的热稳定性能和力学性能热稳定性均得到了显著提升。     

胺功能化氧化石墨烯对水泥基复合材料性能的影响

氧化石墨烯（GO）在水泥浆料中的团聚会影响其对水泥复合材料的力学增强作用。为了解决氧化石墨烯在水泥浆料中的分散性问题，用三乙醇胺（TEOA）通过化学法对氧化石墨烯进行胺功能化（TEOA-GO），并制备了氧化石墨烯水泥基复合材料（GO/C）和胺功能化氧化石墨烯水泥基复合材料（TEOA-GO/C）。分别采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FT-IR）等手段对样品结构进行表征。结果表明：与氧化石墨烯相比，胺功能化氧化石墨烯在氢氧化钙溶液中的分散性更好；水泥基复合材料的力学性能测定结果显示，当掺杂0.03%（质量分数）的胺功能化氧化石墨烯时，水泥基复合材料28 d抗折强度最大为7.96 MPa，相较于空白样和氧化石墨烯水泥基复合材料分别提高了15.3%和5.43%；当掺杂0.05%（质量分数）胺功能化氧化石墨烯时，水泥基复合材料28 d抗压强度最大为74.14 MPa，相较于空白样和氧化石墨烯水泥基复合材料分别提高了40.68%和11.99%；扫描电镜表征结果进一步表明，加入胺功能化氧化石墨烯，有利于提高水泥的水化程度，阻碍裂缝的扩展，提高水泥的力学性能。     

Al2O3和BN共混合填充PP复合材料的结构与性能

Al₂O₃和BN是聚合物基导热复合材料中常用的无机填料,但单一品种填料填充并不能使复合材料达到较好的综合性能。为此,研究了Al₂O₃和BN共混合填充聚丙烯复合材料的结构及热学和力学性能。结果发现,填料总质量分数低于20%时,共混合填充制备的复合材料的导热系数低于BN填充的复合材料,但却能提高无机填料在基体中的分散性,从而优化力学性能。当BN和Al₂O₃的添加质量分数各为10%时,弯曲模量达到2.37 GPa,比纯PP提高了103%,冲击强度达到3.25 kJ/m²,比纯PP提高了24%,复合材料达到刚韧平衡,综合力学性能最佳。     

氧化石墨烯在悬置橡胶中的应用性能研究

采用硅烷偶联剂KH550对氧化石墨烯(GO)进行改性,制备改性GO填充的悬置橡胶复合材料,并对其性能进行研究。结果表明:与未加GO的胶料相比,加入GO的混炼胶的焦烧时间和正硫化时间延长,填料分散性改善,同时填料网络结构增强;复合材料的300%定伸应力和耐疲劳性能提高。     

氧化石墨烯/环氧树脂复合材料特性研究

以氧化石墨烯(GO)为原料,制得氢氧化铝官能团化的氧化石墨烯(Al-GO),并与环氧树脂(EP)共混,制备了不同GO及Al-GO用量的GO/EP和Al-GO/EP复合材料。对复合材料的微观形貌进行表征,研究了填料的用量对复合材料力学性能、导热性能及玻璃化转变温度的影响。结果表明:加入Al-GO后,材料表面呈现出韧性断裂;当GO和Al-GO用量为3%时,复合材料的拉伸强度均为最大值;热导率随着填料用量增加不断提高;在Al-GO用量为3%时,复合材料的玻璃化转变温度(T_g)比纯EP提高了8℃。     

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%。     

加工工艺对白炭黑/石墨烯/溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶复合材料性能的影响

研究混炼胶停放时间、停放温度和返炼薄通次数对白炭黑/石墨烯/溶聚丁苯橡胶/顺丁橡胶复合材料性能的影响。结果表明:混炼胶停放和返炼均可提高石墨烯和白炭黑在复合材料中的分散性,改善复合材料的物理性能和动态力学性能;混炼胶停放时间以48 h为宜,停放温度以35℃为宜,返炼薄通次数以15为宜。     

石墨烯/聚氨酯复合热界面材料的制备与性能研究

采用原位聚合法,分别以氧化石墨烯(GO)和多层石墨烯为填料,制备了石墨烯/聚氨酯(PU)复合热界面材料。对比了两种石墨烯对聚氨酯弹性材料的补强作用,研究了GO用量对GO/PU复合材料力学性能、导热性能和热稳定性的影响。结果表明:在相同用量下,氧化石墨烯对聚氨酯弹性材料的补强作用好于多层石墨烯; GO质量分数为1. 5%时,复合材料的力学性能最佳,导热系数和热失重5%时的热分解温度达到最大。     

氧化石墨烯/超高摩尔质量聚乙烯复合材料摩擦磨损性能研究

采用改进的Hummer法制备了氧化石墨烯(GO),采用溶液共混法制备出氧化石墨烯/超高摩尔质量聚乙烯(GO/UHMWPE)复合材料。研究了GO/UHMWPE复合材料的拉伸力学性能和摩擦磨损性能;通过扫描电子显微镜(SEM)观察复合材料的磨损表面,并对其磨损机理进行分析。结果表明,GO的添加提高了GO/UHMWPE复合材料的屈服强度和拉伸强度,降低了其断裂伸长率,其中,当GO质量分数为0.1%时效果最佳;GO填料改善了UHMWPE的抗磨损性能,当GO质量分数为0.1%时,磨损率最低,相比未填充时降低了38.5%。     

聚对苯二甲酰癸二胺导热复合材料性能的研究

通过双螺杆挤出机制备出石墨/聚对苯二甲酰癸二胺(PA10T)和石墨烯/PA10T导热复合材料,研究了石墨和石墨烯对复合材料力学性能和导热性能的影响。研究发现:导热复合材料的拉伸强度和悬臂梁缺口冲击强度随着导热填料含量的增加呈现先增大后减小的变化,而弯曲模量和导热系数随导热填料含量的增加而增加。与石墨相比,添加更少量的石墨烯即可以显著提高复合材料的力学性能和导热性能。     

还原氧化石墨烯对水性无机富锌涂料防腐性能的影响

为提高水性无机富锌涂层的防腐性能，以高模数硅酸钾溶液和氟碳乳液为成膜物质，片状锌粉为主要功能填料，并添加适量还原氧化石墨烯分散液作为辅助填料，制备了硅酸盐水性无机富锌涂料。采用物理性能测试、电化学测试、盐雾试验等测试方法，探究了还原氧化石墨烯添加量对涂层防腐性能的影响。结果表明：加入适量还原氧化石墨烯，可以增强水性无机富锌涂料的防腐性能，当涂料中还原氧化石墨烯分散液添加量达到6%时，涂层的力学性能及耐腐蚀性最佳，经过腐蚀后的主要腐蚀产物为Zn₅(OH)₈Cl₂和ZnO。     

环氧化杜仲胶改性丁苯橡胶/白炭黑复合材料的制备与性能

研究了环氧化杜仲胶(EEUG)作为改性剂对丁苯橡胶(SBR)/白炭黑复合材料的性能及白炭黑分散性的影响,并与偶联剂KH-550和大分子界面改性剂三元乙丙橡胶接枝马来酸酐(EPDM-gMMH)作改性剂制备的复合材料进行了对比。结果表明,EEUG、EPDM-g-MMH和KH-550均能降低白炭黑引起的硫化延迟效应,减轻填料聚集导致的Payne效应,提高SBR/白炭黑复合材料的力学性能及耐磨性,改善压缩疲劳性能;采用EEUG改性的SBR/白炭黑复合材料具有更加优异的力学性能、耐磨性及动态力学性能。