采用化學(xué)氧化法制備了不同膨脹體積的膨脹石墨（EG）,通過聚丙烯酸酯對不同膨脹體積的EG進(jìn)行包覆改性,利用改性后的EG制備改性EG/聚酰胺66（PA66）復(fù)合材料,研究了不同膨脹體積的改性EG對復(fù)合材料力學(xué)性能和導(dǎo)熱性能的影響。結(jié)果表明,EG經(jīng)丙烯酸酯改性后,EG的表面粗糙度和活性基團(tuán)明顯增加;復(fù)合材料彈性模量和彎曲強(qiáng)度均隨改性EG膨脹體積的增加而增加,與未膨脹石墨相比,分別提升了36. 1%、25. 8%;拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和熱導(dǎo)率隨膨脹體積的增加呈先增加后減小的趨勢。拉伸強(qiáng)度在EG膨脹體積為40 m L/g時達(dá)到最大值,為75. 6 MPa;熱導(dǎo)率在膨脹體積為20 m L/g時最佳,為2. 56 W/（m·k）,與未膨脹石墨相比,拉伸強(qiáng)度和熱導(dǎo)率分別提升了33. 3%和30. 1%。 

【文章來源】：塑料. 2020,49(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

未改性EG與改性EG的SEM對比圖

圖2是膨脹體積為20 m L/g的EG經(jīng)聚丙烯酸酯改性前后的紅外光譜圖。由圖可知，改性后的EG出現(xiàn)了新的官能團(tuán)，原有特征峰的強(qiáng)度發(fā)生了變化。改性后的EG在1 130、1 573、1 630、1 723、2 370、3 420 cm-1處均存在特征吸收峰。1 130cm-1處的特征峰應(yīng)為C—O—C的伸縮振動吸收峰，1 573 cm-1處特征峰為少量不對稱羧酸根的伸縮振動吸收峰，1 723 cm-1處特征峰為丙烯酸酯共聚物C?O的伸縮振動吸收峰。而在1630、3 420、2 370 cm-1處的特征峰與未改性的EG相同，根據(jù)以上特征峰可知，聚丙烯酸酯成功地對EG進(jìn)行了包覆改性。2.3 改性膨脹石墨TG分析

圖3分別是改性EG、石墨和EG的TG曲線。由圖3可知，在高溫條件下，改性后的EG與石墨和未改性EG的質(zhì)量損失相比，顯著增加。石墨和未改性EG在高溫條件下的質(zhì)量損失較少，約為6%。這主要是由一些小分子物質(zhì)的分解導(dǎo)致的。改性EG出現(xiàn)了3段分解，其質(zhì)量損失高達(dá)10%。分析認(rèn)為，第1段的熱失重主要是由于，在加熱過程中，試樣中的水分和一些低分子物質(zhì)發(fā)生分解，第2段為改性EG所吸附的物質(zhì)和一些含氧官能團(tuán)的受熱分解，第3段的分解溫度大約從600℃開始，根據(jù)聚丙烯酸酯在600℃時的熱裂解結(jié)構(gòu)特征[16]，可確定此階段是由聚丙烯酸酯大分子鏈的降解所致，并且可斷定，不同質(zhì)量的聚丙烯酸酯對EG進(jìn)行包覆改性，隨著聚丙烯酸酯用量的增加，改性EG的熱失重會增加。2.4 改性膨脹石墨對PA66復(fù)合材料力學(xué)性能的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]異氰酸酯功能化碳納米管/熱塑性聚氨酯彈性體復(fù)合材料的制備及流變性能[J]. 白靜靜,蘇會博,劉志偉.  材料導(dǎo)報. 2018(24)
[2]鱗片石墨填充PA66導(dǎo)熱復(fù)合材料的性能[J]. 黃自華,陳潛,楊旖莎,李篤信.  塑料. 2018(01)
[3]改性膨脹石墨對硬質(zhì)聚氨酯燃燒性能的影響[J]. 陳順,高明,王昊,王彥霞.  華北科技學(xué)院學(xué)報. 2017(04)
[4]多孔介質(zhì)的相變和熱化學(xué)儲熱性能[J]. 趙長穎,潘智豪,王倩,徐治國.  科學(xué)通報. 2016(17)
[5]石墨烯/尼龍66導(dǎo)電納米復(fù)合材料的制備與性能研究[J]. 王宇遙,劉暢,楊麗龍,翟春熙,劉申,宮克難,王貴賓.  化工新型材料. 2015(03)
[6]膨脹石墨基復(fù)合相變儲能材料的研究進(jìn)展[J]. 王淑萍,徐濤,高學(xué)農(nóng),方曉明,汪雙鳳,張正國.  儲能科學(xué)與技術(shù). 2014(03)
[7]聚丙烯酸酯改性石墨及其對天然橡膠導(dǎo)熱性能的影響[J]. 何燕,閆海泉,張江輝,馬連湘.  合成橡膠工業(yè). 2012(04)
[8]膨脹石墨的制備和影響其膨脹體積的因素[J]. 路陽,彭國偉,王智平,王克振,田禾青.  材料導(dǎo)報. 2011(24)
[9]聚丙烯酸酯接枝炭黑的合成、表征及其應(yīng)用[J]. 李瑋,謝志明,李卓美.  功能高分子學(xué)報. 1999(03)



本文編號：3261107