改性膨胀石墨在POE中的分散及其对性能的影响.docxVIP

2011年第11期Sum194No.11ChemicalEngineer文章编号：1002-1124（2011）11-0004-05科研与开发改性膨胀石墨在POE中的分散及其对性能的影响吴泽，董艳丽，许达，杜鹏，韩志东*（哈尔滨理工大学材料科学与工程学院，黑龙江哈尔滨150040）摘要：将膨胀石墨分别经过超声波、酸化和表面活性剂处理，得到的改性产物添加到聚烯烃热塑性弹性体（POE）中，采用扫描电子显微镜（SEM）对改性膨胀石墨在POE中的分散状况进行了分析，并对复合材料的力学性能和电学性能进行了评价，研究结果表明，膨胀石墨在POE中呈现出团聚状态，团聚的膨胀石墨仍具有孔状结构，膨胀片层分散不均匀，改性后的膨胀石墨的分散情况得以改善，不同改性方法影响了膨胀石墨的分散性和复合材料的性能，超声波和表面活性剂能够较好地改善膨胀石墨的分散性，相应的复合材料具有较好的力学性能。比较而言，未改性膨胀石墨对复合材料电性能的影响较大，与其在局部聚集形成导电通路有关。关键词：石墨；膨胀石墨；聚烯烃弹性体；电性能中图分类号：TQ127.1文献标识码：AStudyonthedispersionofexpandedgraphiteinPOEanditsinfluencesonthepropertiesofcomposites*WUZe，DONGYan-li，XUDa，DUPeng，HANZhi-dong（SchoolofMaterialsScienceandEngineering,HarbinUniversityofScienceandTechnology,Harbin150040,China）Abstracts：Expandedgraphite（EDG）wasmodifiedbyultrasonictreatment,acidtreatmentandsurfacemodi－ficationwithsodiumdodecylsulfate（SDS）,respectively.ThemodifiedEDGswereaddedintopolyolefinthermoplas－ticelastome（rPOE）.ThedispersionofthemodifiedEDGsinPOEwasinvestigatedbyscanningelectronmicroscope（SEM）,andthetensileandelectricalpropertiesofPOE/EDGcompositeswereevaluated.Asaresult,theimproveddispersionofthemodifiedEDGswasrevealedincomparisonwithEDGwhichaggregatedinPOE.ThemodificationmethodexertedobviousinfluencesonthedispersionofthemodifiedEDGsandthepropertiesofthecomposites.EDGsmodifiedbyultrasonictreatmentandSDSwerewelldispersedinPOEandtheircompositeshadexcellenttensileproperties.Contrarily,pristineEDGprofoundlyinfluencedtheelectricalpropertiesofthecomposite,whichwaspartiallyattributedtothelocalconductivepathformedbytheaggregationofEDG.Keywords：graphite;expandedgraphite;polyolefinthermoplasticelastomer;electricalproperties石墨是一种典型的层状结构碳材料，其各层面间由较弱的范德华力连接，可以用物理或化学的方法将其它异类原子、分子、离子甚至原子团插入到石墨的层间，生成一种新的层状化合物，称作石墨层间化合物[1，2]。某些石墨层间化合物可在高温下发生急剧的体积膨胀，习惯上将具有此类性质的石墨层间化合物称之为可膨胀石墨[3]。早在十九世纪60年代就已发现把天然石墨与H2SO4和HNO3等化学试剂作用，受热时产物的体积会发生一定的膨胀[4]。可膨胀石墨经高温膨胀后得到蠕虫状膨胀石墨，膨胀石墨不仅具有石墨的耐腐蚀、耐高低温、自润滑、耐辐射、高导电导热等优异性能，而且由于体轻多孔，质地柔软，具有自黏结性、良好的吸附性、红外散热及吸收性、隔音隔热性、良好的压缩回弹性和密封性等优异性能，广泛的应用在航空、航天、化工、石油、电子、环保、医学等领域中[5，6]。近年来，采用膨胀石墨制