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石墨烯在塑料改性领域中的应用

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浏览:- 发布日期:2021-02-26 12:05:52【

无卤阻燃剂厂家了解到石墨烯被发现以来,凭借优异的特性,可以应用于电子器件、柔性材料、电力发电、生物医疗、复合材料等领域。在塑料改性领域也不例外,石墨烯可以改善塑料的导电性、导热性、力学性能和阻隔性能等,可以使得改性后塑料的性能更为优异,今天我们就来聊聊石墨烯在改性塑料方面的应用及前景

一、石墨烯是何材料

已经被发现的石墨材料有石墨、碳纳米管、富勒烯。石墨烯是另外一种石墨材料的基本构件。石墨烯是由sp2杂化碳原子形成,呈六方蜂窝状,是由一层碳原子构成的二维平面纳米材料,石墨烯的片层并不是完整的平面,而是在边缘处会发生褶皱,这种褶皱结构使石墨烯能够稳定存在。石墨烯具有极高的载流子迁移率、极大的理论比表面积、优异的透光性、高拉伸弹性模量、高强度、高热导率等特性。

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二、石墨烯制备方法

目前,无卤阻燃剂厂家分析到制备石墨烯经常使用的方法主要包括:化学气相沉积法、外延生长法及氧化还原法。

化学气相沉积法(CVD):化学气相沉积法,是指在高温下裂解碳氢化合物,使其在固态衬底表面沉积,利用此方法可以得到较高质量的石墨烯而且制备的石墨烯片层较大。

外延生长法:指在较高温度(1200℃-1500℃)下将单晶碳化硅片表面升华脱除硅原子,剩下表面的碳原子即可开始重新排列,逐渐形成片层结构的石墨烯。

氧化-还原法:目前最广泛的制备石墨烯的方法,通过强氧化剂制备出氧化石墨烯,然后再将氧化石墨烯还原得到石墨烯。

三、石墨烯改性塑料中的应用

3.1 抗静电塑料

塑料本身是一种绝缘材料,限制了其在防静电、导电等领域的大规模应用。塑料工业上最常用的制备抗静电塑料的方法是在树脂基体中加入低分子量的抗静电剂,使抗静电剂从产品中逐渐向表面迁移,在表面形成导电过渡层。

无卤阻燃剂厂家认为石墨烯作为一种新兴导电填料,电子迁移率非常高,且横纵比较大,填充到塑料基体中,可得到高电导率低逾渗浓度的塑料,有很好的应用前景。

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3.2 导热功能塑料

由于石墨烯通过声子传输,是理想的导热/导电填料,优于常用的导电导热填料。将其添加到塑料后,能使塑料的热导率提高10倍以上,使塑料可应用于汽车散热件、LED灯的散热件、电子电器散热壳体等领域。

3.3 增强塑料

石墨烯具有优良的力学性能,在发泡塑料、包装、军工等领域具有潜在的应用价值;桑德兰大学的科学家们石墨烯添加到碳增强塑料中,这种材料制成的保险杠能比标准材料多吸收40%的能量。



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