石墨烯是一種具有原子級厚度的二維片狀納米材料,因其具有高比表面積、優(yōu)異的力學(xué)和導(dǎo)電導(dǎo)熱性能,使其在橡膠領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。但是由于石墨烯的比表面積大,再加之片層間強烈的范德華力的作用,使得石墨烯在橡膠基體中容易發(fā)生團(tuán)聚而無法發(fā)揮出優(yōu)異的性能。在當(dāng)前的研究進(jìn)展中,為了得到均勻分散的石墨烯/橡膠復(fù)合材料,最常用的制備方法是乳液復(fù)合法和溶液復(fù)合法。但是這兩種方法并不是橡膠工業(yè)生產(chǎn)中所常用的主流方法。在目前的橡膠工業(yè)尤其是輪胎生產(chǎn)中,依然以傳統(tǒng)的機械復(fù)合法為主。如何將石墨烯以固體粉末的形式直接加入到橡膠中并使石墨烯得到均勻的分散,是目前石墨烯在橡膠領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)難點之一。本課題采用不同的方法,制備得到了三種石墨烯/二氧化硅復(fù)合填料,并對復(fù)合填料進(jìn)行了表征分析。通過機械復(fù)合法將石墨烯/二氧化硅復(fù)合填料復(fù)合到了 SBR基體中,重點研究了石墨烯/二氧化硅復(fù)合填料對SBR復(fù)合材料的力學(xué)性能、耐磨性能、滾動阻力、抗?jié)窕阅艿确矫娴挠绊�。主要研究�?nèi)容包括以下三個部分:（1）采用氧化還原自組裝法制備了石墨烯氣凝膠/二氧化硅復(fù)合填料,探究了氧化石墨烯的反應(yīng)濃度對石墨烯氣凝膠結(jié)構(gòu)性能的影響。通過SEM... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 丁苯橡膠
    1.3 石墨烯的概述
        1.3.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)
        1.3.2 石墨烯的性能
        1.3.3 氧化石墨烯
    1.4 石墨烯氣凝膠
        1.4.1 石墨烯氣凝膠的概述
        1.4.2 石墨烯氣凝膠的制備
        1.4.3 石墨烯氣凝膠的應(yīng)用
    1.5 白炭黑
        1.5.1 白炭黑的性質(zhì)
        1.5.2 白炭黑改性
    1.6 論文主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
第二章 實驗部分
    2.1 實驗原材料
    2.2 實驗配方
    2.3 實驗儀器及設(shè)備
    2.4 石墨烯/二氧化硅復(fù)合填料的制備
        2.4.1 石墨烯氣凝膠制備流程
        2.4.2 石墨烯氣凝膠/二氧化硅復(fù)合粒子制備流程
        2.4.3 KH550改性氧化石墨烯/二氧化硅復(fù)合粒子制備流程
        2.4.4 Si69改性氧化石墨烯/二氧化硅復(fù)合粒子制備流程
    2.5 石墨烯/二氧化硅/SBR復(fù)合材料的制備
        2.5.1 石墨烯氣凝膠/二氧化硅/SBR復(fù)合材料的制備
        2.5.2 KH550改性氧化石墨烯/二氧化硅/SBR復(fù)合材料的制備
        2.5.3 Si69改性氧化石墨烯/二氧化硅填充SBR復(fù)合材料的制備
    2.6 測試表征方法
        2.6.1 掃描電子顯微鏡（SEM）
        2.6.2 傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）
        2.6.3 拉曼光譜分析（Raman）
        2.6.4 X射線衍射分析（XRD）
        2.6.5 熱失重分析（TGA）
        2.6.6 X射線光電子能譜（XPS）
        2.6.7 硫化特性測試分析
        2.6.8 橡膠加工性能分析
        2.6.9 基本力學(xué)分析
        2.6.10 動態(tài)力學(xué)性能分析（DMA）
        2.6.11 阿克隆磨耗（Akon Abrasion）
第三章 結(jié)果與討論
    3.1 引言
    3.2 石墨烯氣凝膠的表征
        3.2.1 實驗原理
        3.2.2 宏觀形貌
        3.2.3 微觀形貌分析
        3.2.4 FT-IR分析
        3.2.5 XPS分析
        3.2.6 XRD分析
        3.2.7 拉曼分析
        3.2.8 TG分析
        3.2.9 電導(dǎo)率測試
        3.2.10 結(jié)構(gòu)特性
        3.2.11 小結(jié)
    3.3 石墨烯/二氧化硅復(fù)合填料的表征
        3.3.1 石墨烯氣凝膠/二氧化硅分析
        3.3.2 KH550改性氧化石墨烯/二氧化硅
        3.3.3 Si69改性氧化石墨烯/二氧化硅
        3.3.4 小結(jié)
    3.4 石墨烯/二氧化硅/SBR復(fù)合材料的性能研究
        3.4.1 石墨烯氣凝膠/二氧化硅/SBR復(fù)合材料的性能研究
        3.4.2 KH550改性氧化石墨烯/二氧化硅/SBR復(fù)合材料的性能研究
        3.4.3 Si69改性氧化石墨烯/二氧化硅/SBR復(fù)合材料的性能研究
        3.4.4 小結(jié)
第四章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及已發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者與導(dǎo)師簡介
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]形貌對石蠟/石墨烯氣凝膠定形相變材料性能的影響[J]. 羅李娟,張凱,楊文彬,何方方,范敬輝,吳菊英.  高分子材料科學(xué)與工程. 2017(05)



本文編號：3148937