高分子石墨烯補(bǔ)強(qiáng)乳液聚合橡膠

1、Reporter: 顏雯Student ID: 515103001567 31/03/20161引言石墨烯及其重要衍生物石墨烯及其衍生物在乳聚橡膠中的應(yīng)用石墨烯補(bǔ)強(qiáng)乳聚橡膠 方法及性能23乳液聚合橡膠主要包括乳聚丁苯橡膠（ESBR）和乳聚丁晴橡膠（NBR）。乳聚丁苯橡膠（ESBR）優(yōu)點(diǎn)：耐磨、耐熱、氣密性好和耐自然老化性能好等缺點(diǎn)：抗撕裂性能差、變形生熱高、生膠強(qiáng)度低乳聚丁晴橡膠（NBR）優(yōu)點(diǎn)：耐熱、耐磨、氣密性好缺點(diǎn)：耐低溫差、耐臭氧性差、電絕緣性不好、變形生熱大基于以上特點(diǎn)，采用填加補(bǔ)強(qiáng)劑對其進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。420世紀(jì)以來，補(bǔ)強(qiáng)劑主要為炭黑。但是其加工過程復(fù)雜，污染大，填充量大。因此，為發(fā)展低成

2、本，少填量，高性能的填料，現(xiàn)在補(bǔ)強(qiáng)研究主要集中于納米級的填料，如黏土，碳納米管，膨脹石墨以及石墨烯。因?yàn)槭┚哂袃?yōu)異的電、熱和化學(xué)性能，大幅度提升橡膠的機(jī)械性能，是制備橡膠納米復(fù)合材料的重要填料5石墨烯及其衍生物在乳聚橡膠中的應(yīng)用近些年，為了使石墨烯分散更好，與橡膠基質(zhì)充分作用從而獲得高性能橡膠材料，研究者們做了大量的嘗試。而對日常生活中大量使用的兩種合成橡膠丁苯與丁腈橡膠進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)更是極為迫切的。目前，石墨烯補(bǔ)強(qiáng)乳聚丁苯丁腈橡膠的研究主要集中在以下3個方面。非官能化石墨烯和氧化石墨烯補(bǔ)強(qiáng)乳聚橡膠官能化石墨烯補(bǔ)強(qiáng)乳聚橡膠石墨烯與其它填料混合補(bǔ)強(qiáng)乳聚橡膠6石墨烯及其衍生物在乳聚橡膠中的應(yīng)用1.非

3、官能化石墨烯和氧化石墨烯補(bǔ)強(qiáng)乳聚橡膠GONS與XNBR通過氫鍵作用實(shí)現(xiàn)了對XNBR的封裝，從而形成了GONS的隔離網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)作為橡膠的補(bǔ)強(qiáng)劑，添加少量的石墨烯便能顯著提高橡膠的力學(xué)性能，還可以降低橡膠的動態(tài)生熱，同時賦予其良好的導(dǎo)電性能。7石墨烯及其衍生物在乳聚橡膠中的應(yīng)用2.官能化石墨烯補(bǔ)強(qiáng)乳聚橡膠為了解決分散性問題，研究者們采取了改性石墨烯的方法，即將GO先官能化再還原得到官能化石墨烯兩種方式：共價鍵改性與非共價鍵改性8石墨烯及其衍生物在乳聚橡膠中的應(yīng)用3.石墨烯與其它填料混合補(bǔ)強(qiáng)乳聚橡膠用石墨烯混合填料補(bǔ)強(qiáng)SBR和NBR，研究表明這種方法不但能夠提高石墨烯的分散性，而且填料之間的協(xié)同效應(yīng)也

4、有助于提高補(bǔ)強(qiáng)效果。石墨烯混合體系填料的制備過程簡單，而且能夠提高石墨烯的分散性，同時保持了石墨烯的優(yōu)異性能，從而對橡膠起到補(bǔ)強(qiáng)作用。9石墨烯補(bǔ)強(qiáng)乳聚橡膠的方法及性能1.石墨烯補(bǔ)強(qiáng)乳聚橡膠的方法填料補(bǔ)強(qiáng)效果的主要影響因素有填料本身的形狀，填料在橡膠基質(zhì)中的分散性和可能取向，以及填料與橡膠基體大面積接觸和強(qiáng)的相互作用主要方法：溶液混合法、熔融混合法、原位聚合法與膠乳共凝聚法。10石墨烯補(bǔ)強(qiáng)乳聚橡膠方法及性能如圖所示合成過程，實(shí)現(xiàn)了石墨烯在SBR中的分子級分散，石墨烯與SNR通過-相互作用形成強(qiáng)的界面相互作用，從而很大程度的提高了SBR的機(jī)械性能。溶液混合法11石墨烯補(bǔ)強(qiáng)乳聚橡膠的方法及性能2.石墨烯/乳聚橡膠復(fù)合材料的性能石墨烯作為SBR與NBR的填料，主要是增強(qiáng)了SBR和NBR的機(jī)械性能，提高了氣體阻隔性能，并使其具