通過室溫硫化（RTV）法制備了不同泡孔直徑的石墨烯/有機硅橡膠泡沫復(fù)合材料。提出了一種制備不同發(fā)泡倍數(shù)的雙組分室溫硫化加成型有機硅橡膠泡沫復(fù)合材料的工藝;討論了石墨烯含量、發(fā)泡倍數(shù)、泡孔的數(shù)目和尺寸對室溫硫化硅橡膠泡沫介電性能的影響。結(jié)果表明,在同一發(fā)泡倍數(shù)下,介電常數(shù)隨石墨烯的添加量增加而增加,達到閾值后降低;在同一石墨烯添加量下,泡孔尺寸和泡孔數(shù)目有著不同貢獻:直徑、泡孔數(shù)目較少時,介電常數(shù)降低,泡孔的總數(shù)和大孔的占比較多時,介電性能最佳。此外含有石墨烯的有機硅橡膠泡沫復(fù)合材料較純硅橡膠泡沫而言,其介電常數(shù)提升了6倍左右,同時保持著較低的介電損耗。 

【文章來源】：塑料工業(yè). 2020,48(08)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

不同石墨烯質(zhì)量分數(shù)下，發(fā)泡倍數(shù)為4的復(fù)合材料(F4)中的分布狀態(tài)

由圖1可知，片狀褶皺狀為石墨烯，在同一發(fā)泡倍數(shù)下，隨著石墨烯質(zhì)量分數(shù)的增加，石墨烯在基體中的數(shù)量明顯增多。在低于3.0%時，整體來看石墨烯在基體中分布比較均勻、搭接比較少。當石墨烯的含量再增多時，出現(xiàn)部分片狀石墨烯搭接、重疊。圖2中其他發(fā)泡倍數(shù)下，效果類似:分散比較均勻，沒有發(fā)生嚴重的團聚現(xiàn)象。由圖2可以看出，所有含量和發(fā)泡倍數(shù)下的泡孔既有開孔，也有閉孔。當發(fā)泡倍數(shù)為2時(F2)，隨著石墨烯的加入，復(fù)合材料中的泡孔數(shù)目增加，泡孔由大小不均逐漸變得細化、均化。其解釋可以根據(jù)成核原理[24]:這是由于片狀石墨烯的加入，增加了發(fā)泡過程中的異相成核點，發(fā)泡過程中產(chǎn)生了更多的泡孔。當石墨烯質(zhì)量分數(shù)繼續(xù)增加至4.0%時，出現(xiàn)了部分的大泡孔，這是石墨烯的填量增多，泡孔成型過程中部分泡孔出現(xiàn)了合并。在同一石墨烯質(zhì)量分數(shù)(3.0%)下，隨著發(fā)泡倍數(shù)的增加，泡孔的數(shù)目增多，閉孔的數(shù)目也在增加。在F2-5中包含著部分直徑較大泡孔和均化后的小泡孔。

2.2 復(fù)合材料的表觀密度和泡孔形態(tài)為定量分析復(fù)合材料泡孔的形態(tài)，對復(fù)合材料的相對密度、平均泡孔直徑分布、平均泡孔直徑以及泡孔的密度進行了統(tǒng)計。由圖3和表1可知，復(fù)合材料的相對密度為0.2～1.0。在1.0%石墨烯的添加量下，各發(fā)泡倍數(shù)下的泡沫材料的泡孔尺寸呈正態(tài)分布狀態(tài)，這與文獻[24]所述一致。且隨著發(fā)泡倍數(shù)F2～F5的增加，泡孔的數(shù)目增加，平均泡孔尺寸呈現(xiàn)減小狀態(tài)，泡孔得到細化;泡孔的密度也呈增加的趨勢。可知，發(fā)泡倍數(shù)的不同是由于產(chǎn)生的泡孔數(shù)目不同，泡孔尺寸不同。F2-5泡沫材料的平均泡孔尺寸介于F4和F5之間，泡孔密度也介于F4和F5之間。結(jié)合圖3可知，產(chǎn)生上述結(jié)果可能是由于發(fā)泡倍數(shù)為2和5的泡沫材料進行復(fù)配后產(chǎn)生了部分較大直徑的泡孔和較多的較小直徑的泡孔。對泡孔尺寸占比及泡孔數(shù)目進行了統(tǒng)計，如表1所示，隨著發(fā)泡倍數(shù)的增加，直徑大于150μm的泡孔所占總泡孔的比例減小，總的泡孔數(shù)目在增加。F2-5中大于150μm的泡孔所占比例介于F4和F5之間，而泡孔的數(shù)目最多。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]石墨烯/環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料的制備與熱膨脹特性分析[J]. 胡榮杰,甯尤軍,肖藤,雷玲,阿拉木斯,胡寧.  重慶大學(xué)學(xué)報. 2018(06)

碩士論文
[1]通過超臨界二氧化碳發(fā)泡技術(shù)制備導(dǎo)電聚苯乙烯/石墨烯納米復(fù)合材料微孔泡沫[D]. 胡琪卉.北京化工大學(xué) 2014



本文編號：3251146