石墨烯纳米薄片-SiO2/天然橡胶复合材料的导电导热性能

论文摘要

采用物理机械剥离法对可膨胀石墨进行剥离,得到厚为10nm、横向尺寸为10～20μm的石墨烯纳米薄片（GE）,进一步制备GE质量分数为20wt%的GE/天然橡胶（NR）浓缩母粒;采用硅烷偶联剂KH580对SiO2进行改性,得到疏水性SiO2;采用机械共混的方法制备了GE质量分数分别为0、0.2wt%、0.5wt%、1.0wt%、2.0wt%的GE-SiO2/NR复合材料。对GE-SiO2/NR复合材料进行导电导热性能的测试,发现随着GE含量的增加,其导热导电性能逐渐提升,当GE含量为2.0wt%时,复合材料的面内导热率提高了38.1%,面间导热率提高了36.21%,导电率提高了36.07%。GE含量越高,GE-SiO2/NR复合材料的100%和300%定伸应力越大,拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率变化不明显。随着GE含量的增加,GE-SiO2/NR复合材料填料的网络效应减弱,Payane效应减弱,玻璃化温度逐渐升高。通过SEM分析发现,改性后的SiO2在NR基体中分散良好,无团聚现象,在GE含量为2.0wt%时,GE-SiO2/NR复合材料中能明显观察到GE的片层结构。

论文目录

• 1 实验材料及方法
•   1.1 原材料
•   1.2 石墨烯纳米薄片（GE）/NR浓缩母粒的制备
•   1.3 SiO2改性
•   1.4 GE-SiO2/NR复合材料的制备
•     1.4.1 母炼胶的制备
•     1.4.2 混炼胶的制备
•     1.4.3 硫化胶的制备
•   1.5 性能表征
• 2 结果与讨论
•   2.1 SiO2改性前后的结构
•   2.2 GE-SiO2/NR复合材料的硫化特性
•   2.3 GE-SiO2/NR复合材料动态力学性能
•   2.4 GE-SiO2/NR复合材料的力学性能
•   2.5 GE-SiO2/NR复合材料微观形貌
•   2.6 GE-SiO2/NR复合材料导热性能
•   2.7 GE-SiO2/NR复合材料电导率性能
•   2.8 GE-SiO2/NR复合材料玻璃化转变温度
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 秦红梅,邓超然,李明专,余秋豪,管桂超,鲁圣军

关键词: 天然橡胶,石墨烯纳米薄片,导热率,导电率

来源: 复合材料学报 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 材料科学

单位: 贵州大学材料与冶金学院

基金: 国家自然科学地区科学基金（51563002）,贵州省“百层次”创新型人才项目黔科合平台人才([2016]5653)

分类号: TB332

DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20190320.001

页码: 2683-2691

总页数: 9

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