氧化石墨烯在橡膠中的應(yīng)用研究.pdf

1、氧化石墨烯(GO)由于其具有優(yōu)異的力學(xué)和阻隔性能、比表面大、成本低、易制備等優(yōu)點(diǎn)，在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界引起了廣泛的重視。在本文研究中，將GO添加到橡膠中制備高性能的橡膠復(fù)合材料，主要研究結(jié)果如下:
　　采用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)改性GO得到PVP改性的GO(PGO)，然后進(jìn)一步部分還原得到PRGO。采用簡(jiǎn)單而且環(huán)保的膠乳共混法制備了三種系列的天然橡膠(NR)/GO，NR/PGO和NR/PRGO硫化膠。研究了PGO和PRGO的改性機(jī)理

2、及其對(duì)橡膠性能的影響。結(jié)果表明，PVP分子與GO發(fā)生氫鍵相互作用，而PVP分子通過非共價(jià)相互作用吸附在RGO的基面。與未填充填料的NR硫化膠相比，添加5份PGO的NR/PGO硫化膠的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù)分別提高了81％、159％和30％，同時(shí)溶劑吸附量下降了46％。對(duì)于NR/PRGO硫化膠，拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度在PRGO含量為3份時(shí)達(dá)到最大，分別提高了23％和150％，導(dǎo)熱性能和耐溶劑性在PRGO含量為5份時(shí)達(dá)到最佳，導(dǎo)熱系數(shù)提高

3、了30％，同時(shí)溶劑吸附量下降了37％。
　　研究了GO對(duì)羧基丁腈橡膠(XNBR)和丁苯橡膠(SBR)共混膠的增容作用。結(jié)果表明:GO可以和XNBR形成氫鍵，同時(shí)通過π-π作用與SBR結(jié)合，有利于XNBR/SBR共混膠的相容性。僅添加0.3份的GO，XNBR/SBR共混膠的相容性得到了改善，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的差值縮小了3℃。共混膠的拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度分別增加了71％和94％，最大熱分解溫度提升了10℃，同時(shí)耐溶劑性和導(dǎo)熱性能也得到了提