石墨烯在改性聚氨酯中的应用,石墨烯聚氨酯分散机

石墨烯的简介

石墨是碳单质的同素异形体,碳元素的神奇的六号元素,碳单质同素异形体从zui硬到极软,从全吸收到全透光,绝缘体到半导体到导体,绝热到良导热,而石墨烯就是单原子层的石墨。

石墨烯增强树脂机理

石墨烯具有很大的表比面积,加上石墨烯的分子级的分散,可与聚合物之间形成很强的界面作用,羟基等官能团和制作过程均会使石墨烯变成褶皱的状态,这些纳米级的不平整可增强石墨烯与聚合物链之间的相互作用。官能团化石墨烯表面含有羟基,羧基等化学基团,可与极性高分子如聚甲基丙烯酸甲酯形成较强的氢键。

石墨烯改性聚氨酯

作为石墨烯前驱体的氧化石墨烯（GOs）具有较高的比表面能,良好的亲水性及机械性能,对光、辐射的反射和吸收作用强,且在水和极性有机溶剂中分散性良好,其成本更是比碳纳米管低得多,以氧化石墨烯作填料与聚氨酯（PU）复合可将二者的优点集于一体,不仅能够赋予复合材料优异的力学、热学、通透和耐老化性能,而且还能使其具有抑菌、光学、导电等特殊功能。

GOs/WPU共混膜的抗拉强度比未改性的纯WPU膜有明显的提高,当GOs含量为0.6wt﹪时,共混膜的力学性能,大约为纯WPU膜抗拉强度的2倍,但作为补强填料存在的GOs含量的增加,导致了WPU膜断裂伸长率的下降；GOs能显著改善WPU膜的耐紫外线老化性能,在GOs质量分数为0.6wt﹪时,GOs/WPU共混膜的耐老化性能,此时耐水性能也；0.6wt﹪GOs的加入明显改善了WPU的热稳定性,热分解温度提高了近30℃。 通过湿法成膜制备了GOs、酸化CNTs和CNTs改性的PU微孔膜,借助拉伸测试、高阻计等表征手段,探讨了加入的GOs含量对复合PU微孔膜力学性能、电学性能、通透性能、耐老化性能等的影响。

少量GOs的加入即能显著提高改性PU微孔膜的力学性能,其中GOs加入量为0.1wt﹪时分散性,抗拉强度为纯PU微孔膜的2倍；随着GOs、酸化CNTs和CNTs含量的增加,PU微孔膜的吸湿率、孔隙率和透湿量均呈现增大的趋势,一定程度上增强了微孔膜的通透性,其中GOs改性PU微孔膜的通透性改善zui显著,在加入量1.0wt﹪时,吸湿率、孔隙率和透湿量zui高,与纯PU微孔膜相比,吸湿率增加了466.4﹪,孔隙率增加了153.4﹪,透湿量增加了153.5﹪。此外,在加入0.1wt﹪的GOs时,孔隙率和透湿量也很高,此时PU微孔膜的力学性能,通透性也较高,满足了微孔膜通透性能提高的同时维持了微孔膜良好的力学性能；GOs能显著改善PU微孔膜的耐热、耐紫外线老化性能,当GOs含量为0.1wt﹪时,微孔膜的耐老化性能。

产品应用

改性聚氨酯材料,用途非常广,可以代替橡胶,塑料,尼龙等,用于机场,建材,汽车厂,煤矿厂,水泥厂,公寓,别墅,公园林美化,彩石艺术,公园等