高倍率低温可膨胀石墨制备的研究

本文以HNO3/HBrO3/KMnO4为氧化插层体系制备低温可膨胀石墨,研究了制备低温可膨胀石墨的最佳条件和物料配比,讨论了插层试剂对起始膨胀温度的影响,提出了氧化插层的机理。研究表明:制备低温可膨胀石墨的反应温度为室温(25℃);反应时间40min;石墨、硝酸、溴酸钠、高锰酸钾的最佳质量比为1∶3∶0.1∶0.07,由此方法制得的可膨胀石墨起始膨胀温度为130℃,600℃时膨胀容积为350mL/g。

聚丙烯/低温可膨胀石墨阻燃复合材料的性能研究

采用低温可膨胀石墨(LTEG)作为阻燃剂,制备了聚丙烯基阻燃复合材料。研究了聚丙烯/LTEG阻燃复合材料的阻燃性能、热性能、剩炭结构和力学性能。研究发现,采用LTEG为阻燃剂的聚丙烯基阻燃复合材料具有优异的阻燃性能,LTEG质量分数为15%时,复合材料氧指数已达27%。聚丙烯/LTEG复合材料的热失重温度低,在燃烧过程中并没有形成理想致密的炭层。LTEG对聚丙烯具有增强作用,随着其用量的增加,复合材料的拉伸强度增加,断裂伸长率不断下降。

高倍率无硫低温可膨胀石墨的电化学法制备

为使用低污染的方法制备低温可膨胀石墨(LTEG),以天然鳞片石墨(NFG)为原料,以高氯酸溶液为电解液,通过电化学法制备了起始膨胀温度低,低温膨胀容积大且不含硫的LTEG.探讨了电流密度、电解时间、电解液中HClO_4的质量分数和膨胀温度对膨胀容积(EV)的影响,采用FT-IR、TGA和XRD对制得的LTEG进行了研究.结果表明:电解液中HClO_4的质量分数可以低至50%,与化学法相比大幅降低,电解液易于循环使用,对环保有利;LTEG在200和950℃时的FV分别高达282和594 mL/g,具有高倍率、无硫和低温膨胀性能;LTEG表面有羰基和羧基生成,层间存在ClO_4^-和HClO_4插层物;在2θ为25.76°处的特征衍射峰强度非常弱,而在2θ为9.41°处有一宽峰,对应层间距为0.941 nm;在60~330℃之间发生明显热失重,失重率约为28%,在60~800℃之间的总热失重率约为35%.

以复合插入剂制备低温可膨胀石墨

天然鳞片石墨为基质,以氯酸与冰醋酸作复合插入剂,以高锰酸钾为氧化剂,制备低温可膨胀石墨。其最佳工艺条件为天然石墨:硝酸:高锰酸钾:氯酸钾:冰醋酸=1∶0.6∶0.05∶0.2∶0.5(质量比),在室温下反应50min,再进行脱色、水洗、抽滤、烘干得产品,产品的起始膨胀温度为124℃,在600℃膨胀容积可达245 mL/g。

低温可膨胀石墨的结构与性能研究

对HClO4/H3PO4/KMnO4氧化插层体系制备的低温可膨胀石墨的膨胀性能进行了研究,采用红外光谱、热失重和X射线衍射对其结构进行了分析,提出了氧化插层过程和机理。研究表明:制备的低温可膨胀石墨在300℃和400℃的膨胀容积分别达240mL/g和350mL/g,其石墨片层间存在H2PO4-、HPO42-、PO43-、ClO4-阴离子插层物和H3PO4、HClO4中性分子插层物,其TGA图谱的60～250℃之间发生约27%的热失重,X射线衍射图谱在2θ=29.5o处出现一个不太强的衍射特征峰。

低温可膨胀石墨的制备及插层过程特性

可膨胀石墨作为一种新型功能性碳素材料应用广泛,尤其在防火阻燃材料中备受关注,但由于膨化温度过高而在实际生产中受到限制。现以50目天然鳞片石墨为原料,以KMnO_4/HClO_4/NH_4NO_3作为氧化插层体系,探索低温高倍率可膨胀石墨的制备工艺,采用XRD、FTIR和SEM对鳞片石墨、可膨胀石墨及膨胀石墨的结构、形貌和官能团进行了表征和分析。获得插层最佳反应条件为石墨∶KMnO_4∶HClO_4∶NH_4NO_3(质量比)=1∶0.45∶8∶0.12,连续搅拌15min,搅拌速度200r/min,起始膨胀温度为150℃,400℃下膨胀容积为430m L/g。分析表明:经插层后石墨层边缘和层间接枝了插层剂的含氧基团,导致晶体结构完整性下降,层间距增大,层内结构未发生变化。经膨胀后,低温气化的酸根离子呈气体逸出,撑开石墨片层形成丰富的孔隙结构。

可膨胀石墨的化学氧化法制备研究进展

对可膨胀石墨的化学氧化法制备研究的最新进展进行了综述。重点介绍了低硫可膨胀石墨、无硫可膨 胀石墨和低温可膨胀石墨的化学氧化法制备研究进展,并对化学氧化法制备可膨胀石墨的其他方面进展也 作了简要的介绍。

原位膨胀法制备PMMA/EG复合材料及其导电和流变性能的研究

使用低温可膨胀石墨,通过“原位膨胀G机械剥离”的方法制备了PMMA/EG 复合材料,研究了可膨胀石墨含量对其电导率的影响.电导率、SEM、动态流变等测试表明膨胀后的石墨片层在树脂基体中分散良好;从10-20phr开始,石墨鳞片相互接触形成网络结构显著地提高电导率,最高达12个数量级.采用原位膨胀法可以制备逾渗阈值较小的导电复合材料,填充少量低温可膨胀石墨就可以大幅度提高PMMA电导率.

细鳞片石墨制备低温无硫可膨胀石墨研究

为了制备低温无硫可膨胀石墨,采用HClO_4/H_3PO_4混酸作为插层剂,选择具有强氧化性的KMnO_4作为氧化剂,并对HClO_4、H_3PO_4、KMnO_4的用量进行研究。研究表明:在C(g):HClO_4(mL):H_3PO_4(mL):KMnO_4(g)=1:3:2:0.1,制备出的可膨胀石墨的起始膨胀温度低至150℃,在600℃时膨胀容积已经达到218 mL/g;通过XRD分析插层的情况,SEM观察膨胀石墨的微观形貌,证实经过插层、氧化处理后鳞片石墨的片层结构发生改变。