Phương pháp chuẩn bị và hướng công nghiệp hóa nhựa Graphene

Phương pháp điều chế nhựa graphene

Hiệu suất của nhựa graphene (vật liệu composite nhựa biến tính graphene) không thể tách rời các điều kiện xử lý trong quá trình chuẩn bị của nó. Các phương pháp chuẩn bị khác nhau dẫn đến sự khác biệt về độ phân tán, hiệu ứng bề mặt và cấu trúc không gian của graphene trong chất nền, và những yếu tố này quyết định độ cứng, độ bền, độ dai và độ dẻo của vật liệu composite.

Theo nghiên cứu hiện tại, đối với chất dẻo graphene, mức độ phân tán của graphene và mức độ bong tróc của các tấm graphene có thể được kiểm soát bằng cách kiểm soát lực cắt, nhiệt độ và dung môi phân cực.

Các phương pháp chuẩn bị vật lý của nhựa graphene bao gồm trộn dung dịch và trộn nóng chảy. Về phương pháp hóa học, công nghệ trùng hợp tại chỗ, trộn nhũ tương và công nghệ tự lắp ráp từng lớp (LbL) được sử dụng rộng rãi.

Phương pháp trộn dung dịch

Phương pháp trộn dung dịch là hòa tan vật liệu graphene (GO, RGO) trong dung môi để chuẩn bị graphene một lớp lơ lửng, graphene này được phân tán trong nền polyme ở mức độ lớn nhất. Ví dụ, graphene oxit biến tính GO được phân tán trong dung môi hữu cơ, được khử để thu được graphene RGO, và sau đó dung dịch được trộn với polyme để tạo thành vật liệu tổng hợp. Phương pháp trộn dung dịch có thể phân tán tốt hơn graphene trong nền polyme. Phương pháp này đã được sử dụng rộng rãi vì hiệu quả phân tán tốt, tốc độ chuẩn bị nhanh và kiểm soát tốt trạng thái của từng thành phần; tuy nhiên, phương pháp này cần sử dụng dung môi hữu cơ nên sẽ gây ảnh hưởng xấu đến môi trường.

Phương pháp pha trộn nóng chảy

Phương pháp trộn nóng chảy là một phương pháp chuẩn bị không có dung môi sử dụng lực cắt do máy đùn tạo ra để thắng lực bề mặt để phân tán chất độn trong polyme tan chảy. Trong pha trộn nóng chảy, graphene và polyme được chuẩn bị riêng biệt, do đó kích thước và hình thái của graphene có thể kiểm soát được, nhưng graphene tập hợp trong nền polyme và không dễ phân tán, và hiệu ứng bề mặt với polyme kém. Phương pháp trộn nóng chảy là một phương pháp tương đối thực tế để điều chế chất dẻo graphene. Quá trình này tương đối đơn giản và có thể đạt được sự chuẩn bị quy mô lớn và chi phí thấp. Tuy nhiên, nhiệt độ cao hơn và áp suất riêng phần sẽ ảnh hưởng đến sự ổn định của các thành phần của vật liệu composite.

Trùng hợp tại chỗ

“Phương pháp trùng hợp tại chỗ” là trộn graphene với các monome polyme, sau đó thêm chất xúc tác để bắt đầu phản ứng để thu được vật liệu composite. Qua thử nghiệm cho thấy phương pháp này không phá hủy tính bền nhiệt của vật liệu composite, nhưng điều kiện phản ứng của phương pháp trùng hợp tại chỗ rất khó xác định, việc thêm phụ gia nhiệt sẽ ảnh hưởng không chắc chắn đến polyme. .

Phương pháp trộn nhũ tương

Phương pháp trộn nhũ tương tận dụng được khả năng phân tán tốt của graphene biến tính bề mặt trong nước. Chất phân tán được trộn với nhũ tương polyme, và sau đó hỗn hợp graphen / polyme được điều chế bằng cách khử. So với phương pháp trộn nóng chảy, vật liệu composite được điều chế bằng phương pháp trộn nhũ tương có hiệu quả phân tán và ổn định kích thước tốt hơn, phương pháp này không sử dụng dung môi hữu cơ và không làm hỏng môi trường.

Công nghệ tự lắp ráp từng lớp (LbL)

Công nghệ tự lắp ráp từng lớp (LbL) có lợi thế trong việc chuẩn bị các màng siêu mỏng có độ bền cao, màng tế bào và các lớp phủ có độ bền cao. Công nghệ này có thể điều chỉnh giao diện graphene / polymer một cách tối ưu, để graphene được phân tán tốt.

Hướng công nghiệp hóa chất dẻo graphene

Đối với hướng nghiên cứu và công nghiệp hóa chất dẻo graphene, chủ yếu có năm khía cạnh của chất dẻo chức năng dẫn điện / chống tĩnh điện, chất dẻo chức năng dẫn nhiệt, chất dẻo độ bền cao, chất dẻo cản khí cao và màng nhựa truyền dẫn chọn lọc ion.

Chất dẻo chức năng dẫn điện / chống tĩnh điện

Bản thân nhựa là một vật liệu cách điện với điện trở suất bề mặt cao, điều này hạn chế ứng dụng quy mô lớn của nó trong các lĩnh vực chống tĩnh điện, dẫn điện và các lĩnh vực khác. Graphene có tính dẫn điện tuyệt vời, có chiều dài và đường kính tương đối lớn. Nó có thể được lấp đầy vào một ma trận nhựa để thu được một loại nhựa có độ dẫn điện cao và nồng độ thấm màu thấp.

Nhựa dẫn nhiệt

Tính dẫn nhiệt của nhựa rất thấp, điều này hạn chế ứng dụng rộng rãi của nó trong lĩnh vực dẫn nhiệt. Giao diện ghép nối giữa graphene và nhựa và bản thân tính dẫn nhiệt của graphene quyết định khả năng dẫn nhiệt của nhựa biến tính graphene.

Sau khi graphene được thêm vào nhựa, hệ số dẫn nhiệt của nhựa có thể tăng từ 0.1—0.5W / (m · K) đến 5—10W / (m · K), tăng hơn 10 lần, do đó nhựa có thể được ứng dụng cho tản nhiệt đèn LED, tản nhiệt ô tô, tản nhiệt điện tử và các lĩnh vực khác, thay thế một số vật liệu tản nhiệt phổ biến như nhôm kim loại, thúc đẩy trọng lượng nhẹ của các thiết bị và mở rộng lĩnh vực ứng dụng của nhựa.

Nhựa độ bền cao

Độ bền cơ học của graphene gấp 100 lần thép, có thể cải thiện đáng kể các tính chất cơ học của chất dẻo. Xốp EPS thông thường có độ bền cơ học thấp nên hạn chế một số lĩnh vực ứng dụng của nó.

Graphene được thêm vào như một chất phụ gia cho EPS, và độ bền cơ học của nó được tăng lên hơn 2 lần. Hiện tại, graphene đã được ứng dụng trong lĩnh vực nhựa xốp, và nó được sử dụng trong đóng gói, quân sự và các lĩnh vực khác. Nó cũng sử dụng các đặc tính độ bền cao của graphene để phát triển một loại xe graphene mới, sử dụng nhựa composite graphene làm khung và các bộ phận cấu trúc của xe, giúp giảm đáng kể trọng lượng của xe và tiết kiệm năng lượng.

Nhựa chắn khí cao

Graphene là vật liệu cấu trúc dạng tấm hai chiều với diện tích bề mặt riêng lớn và tính chất ngăn cản tuyệt vời đối với các phân tử khí. Sau khi được thêm vào nhựa, cấu trúc mạng được hình thành cung cấp một kênh cong để khuếch tán khí và mở rộng đường khuếch tán khí, Có thể cải thiện đáng kể tính chất ngăn khí của nhựa. Trong lĩnh vực niêm phong nhựa, việc bổ sung graphene có thể phát triển các vòng đệm và con dấu bằng nhựa có thể chịu được một áp suất nhất định.

Phim nhựa truyền dẫn chọn lọc ion

Các nhóm khác nhau có thể được thêm vào sau khi sửa đổi bề mặt graphene, và các vật liệu thông minh có thể được tạo ra thông qua việc lựa chọn và sắp xếp các nhóm cụ thể. Ví dụ, một màng có thể thấm nước nhưng không thấm dầu có thể tách dầu-nước và được sử dụng trong xử lý ô nhiễm dầu và các lĩnh vực khác. Màng có thể thấm nước nhưng không thấm các ion kim loại được sử dụng trong xử lý nước thải công nghiệp, khử mặn nước biển, công nghiệp hóa chất muối và các lĩnh vực khác.

Liên kết đến bài viết này : Phương pháp chuẩn bị và hướng công nghiệp hóa nhựa Graphene

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/,thanks!


Phương pháp chuẩn bị và hướng công nghiệp hóa nhựa GraphenePTJ – Như một người đã hoàn thành Trung Quốc Cơ khí CNC công ty và cửa hàng CNC, PTJ Hardware Co., Ltd đã chuyên về tiện CNC OEM, sản xuất các bộ phận gia công CNC tùy chỉnh và dịch vụ gia công CNC nhanh chóng tại Trung Quốc trong hơn 12 năm và luôn duy trì tiêu chuẩn cao nhất về tốc độ giao hàng và chất lượng đáng tin cậy của sản xuất CNC chính xác các thành phần. Với sự trợ giúp của công nghệ cao cấp và thiết bị hiệu quả, cũng như thái độ nghiêm ngặt, chúng tôi đã thông qua chứng nhận chất lượng ISO9001: 2015, hỗ trợ sự phát triển lâu dài của PTJ Dịch vụ phay CNC, Dịch vụ tiện CNC, Phay-tiện CNC, Dịch vụ khoan CNC, Gia công 3/4/5 trục, gia công thụy sĩ dịch vụ, gia công CNC Các bộ phận và dịch vụ tùy chỉnh của Trung Quốc, gia công các bộ phận nhỏ, v.v. Gia công các bộ phận CNC chuyên nghiệp của PTJ liên quan đến sản xuất các bộ phận kim loại CNC, gia công CNC nhựa, và một số vật liệu khó. Các sản phẩm gia công CNC của chúng tôi có thể được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp..PTJ sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả về chi phí nhất nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Chào mừng bạn đến với Liên hệ với chúng tôi ( [email protected] ) trực tiếp cho dự án mới của bạn.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *