不同膨胀体积改性膨胀石墨及其填充PA66性能

发布时间：2021-07-02 19:46

　　采用化学氧化法制备了不同膨胀体积的膨胀石墨（EG）,通过聚丙烯酸酯对不同膨胀体积的EG进行包覆改性,利用改性后的EG制备改性EG/聚酰胺66（PA66）复合材料,研究了不同膨胀体积的改性EG对复合材料力学性能和导热性能的影响。结果表明,EG经丙烯酸酯改性后,EG的表面粗糙度和活性基团明显增加;复合材料弹性模量和弯曲强度均随改性EG膨胀体积的增加而增加,与未膨胀石墨相比,分别提升了36. 1%、25. 8%;拉伸强度、断裂伸长率和热导率随膨胀体积的增加呈先增加后减小的趋势。拉伸强度在EG膨胀体积为40 m L/g时达到最大值,为75. 6 MPa;热导率在膨胀体积为20 m L/g时最佳,为2. 56 W/（m·k）,与未膨胀石墨相比,拉伸强度和热导率分别提升了33. 3%和30. 1%。 

【文章来源】：塑料. 2020,49(01)北大核心CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

未改性EG与改性EG的SEM对比图

图2是膨胀体积为20 m L/g的EG经聚丙烯酸酯改性前后的红外光谱图。由图可知，改性后的EG出现了新的官能团，原有特征峰的强度发生了变化。改性后的EG在1 130、1 573、1 630、1 723、2 370、3 420 cm-1处均存在特征吸收峰。1 130cm-1处的特征峰应为C—O—C的伸缩振动吸收峰，1 573 cm-1处特征峰为少量不对称羧酸根的伸缩振动吸收峰，1 723 cm-1处特征峰为丙烯酸酯共聚物C?O的伸缩振动吸收峰。而在1630、3 420、2 370 cm-1处的特征峰与未改性的EG相同，根据以上特征峰可知，聚丙烯酸酯成功地对EG进行了包覆改性。2.3 改性膨胀石墨TG分析

图3分别是改性EG、石墨和EG的TG曲线。由图3可知，在高温条件下，改性后的EG与石墨和未改性EG的质量损失相比，显著增加。石墨和未改性EG在高温条件下的质量损失较少，约为6%。这主要是由一些小分子物质的分解导致的。改性EG出现了3段分解，其质量损失高达10%。分析认为，第1段的热失重主要是由于，在加热过程中，试样中的水分和一些低分子物质发生分解，第2段为改性EG所吸附的物质和一些含氧官能团的受热分解，第3段的分解温度大约从600℃开始，根据聚丙烯酸酯在600℃时的热裂解结构特征[16]，可确定此阶段是由聚丙烯酸酯大分子链的降解所致，并且可断定，不同质量的聚丙烯酸酯对EG进行包覆改性，随着聚丙烯酸酯用量的增加，改性EG的热失重会增加。2.4 改性膨胀石墨对PA66复合材料力学性能的影响

【参考文献】：
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本文编号：3261107