石墨烯是近些年发现的一种新兴材料,由于其独特稳定的结构使其具备了很多的优良性能,如导电性、导热性、硬度大等等。这是一种二维蜂窝状碳材料,由碳原子按照六边形进行排布而组成,由于石墨烯的优良性能,近年来科研工作者一直在不断的研发将石墨烯作为增强体加入到基体材料中以提高基体材料的性能。而由于石墨烯的疏水性和化学惰性,相对于氧化石墨烯而言,它的分散性能比较低。因此,石墨烯在基体中团聚现象也越来越引起研究人员的重视,人们尝试了多种方法来克服石墨烯团聚的问题。石墨烯的性能优劣很大程度上取决于它的分散匀均程度,因此在石墨烯分散搅拌环节用什么设备对于石墨烯的性质性能有很大的影响。
石墨烯大的比表面积往往使其团聚在一起,不仅降低了自身的吸附能力而且影响石墨烯自身优异性能的发挥,从而影响了石墨烯增强复合材料性能的改进。况且,这种团聚是不可逆的,除非施加外力,如超声和强力搅拌,使其均匀分散。为了得到性能优异的石墨烯增强复合材料,科研工作者在克服石墨烯团聚方面做了一些研究,尝试多种方法克服它的团聚问题。
石墨烯在基体中的均匀分散方法主要包括物理分散及化学分散两大类,这里主要介绍原位聚合法。
原位聚合法就是先将纳米粒子在单体中均匀分散,然后再用引发剂引发聚合,使纳米粒子或分子均匀地分散在聚合物基体上并且形成原位分子聚合材料。原位多相聚合既保持了粒子的纳米特性,又实现了填充粒子的均匀分散,可以形成带有弹性包覆层的核-壳结构的纳米形粒子。因为外层是有机聚合物,所以它可以提高材料与有机相的亲和力。石墨烯比较均匀地分散在聚丙烯基体中,特别是当石墨烯含量较高时,分散得更加均匀,说明这种原位聚合法确实有利于实现石墨烯在聚丙烯基体中的均匀分散。
原位聚合法也有它的局限性,就是无机纳米材料与所选用的原料必须有较好的相容性,为找到这一种合适的溶剂来同时溶解原料和无机材料,必然会增加研究时间和成本,还会造成环境的污染。除此之外石墨烯的加入会增大聚合物的黏度,使得聚合反应变得更加的复杂。据了解,科研工作者们其他方法尝试如:石墨烯的功能化(共价键功能化和非共价键功能化)、石墨烯改性和其他改性方法,都有工艺复杂,成本太高的问题,那么就需要寻求一种相对简单的方式方法来降低成本。
石墨烯浆料的制备方法
石墨烯浆料的制备方法,无锡意凯研发设计的ZJR系列高速分散均质机,采用德国技术设计的超高速分散剪切,可“先把抱团粒径打开,还原物料的原始粒径,再把物料进步细化剥离”可以高效的得到理想的石墨烯浆料!欢迎来厂试机体验!