PP+氧化石墨烯改性，增加PP應(yīng)用領(lǐng)域

PP+氧化石墨烯改性,增加PP應(yīng)用領(lǐng)域

聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹(shù)脂，是五大通用塑料中輕的，廣泛地應(yīng)用于汽車配件、電子儀器、包裝材料、管材管件和日常用品等, 但是耐熱、阻燃、耐老化性能方面的缺陷限制了聚丙烯的應(yīng)用。而石墨烯是一種單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的新材料，具有良好的抗菌性、堅(jiān)韌性以及吸附性等特點(diǎn)，可以完美解決PP的缺陷，擴(kuò)大應(yīng)用面。

Go改性PP

氧化石墨烯(GO) 的結(jié)構(gòu)與石墨烯類似, 具有蜂窩狀的結(jié)構(gòu)形貌, 具有很好的強(qiáng)度和柔韌性, 具有一定的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能, 與高分子材料形成復(fù)合材料, 具有增強(qiáng)增韌、提高耐熱性能及消除靜電的作用。因此, GO改性PP樹(shù)脂具有以下優(yōu)勢(shì)：

(1) GO的制備工藝簡(jiǎn)單, 成本較低；

(2) GO片層的尺寸及所帶的羧基、羰基和羥基等化學(xué)基團(tuán)的數(shù)量可以通過(guò)調(diào)整制備過(guò)程及條件進(jìn)行控制;

(3) GO與PP性能互補(bǔ)性強(qiáng), 通過(guò)在PP中摻入少量的GO可以顯著提高PP的力學(xué)、耐熱、阻燃等性能。

Go改性PP的力學(xué)性能

二維碳同素異形體主要指的氧化石墨烯改性PP材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度比起對(duì)照樣品有明顯提高, 其增加幅度與GO摻量有關(guān)系, 當(dāng)GO摻量在0.4%時(shí), 氧化石墨烯改性PP材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度增加效果好。

Go改性PP的熱學(xué)性能

氧化石墨烯改性PP材料的熱導(dǎo)率和阻燃性能檢測(cè)結(jié)果表明, 氧化石墨烯改性PP材料的熱導(dǎo)率λ隨著GO摻量增加而增加。這是因?yàn)镚O納米片層具有良好的導(dǎo)熱性能, 在GO摻量為0.4%時(shí)熱導(dǎo)率增加幅度較大, 比對(duì)照樣品增加了205.3%。這是由于GO納米片層在PP樹(shù)脂中均勻分散形成了連續(xù)的體系, 傳熱效果較好。

同樣, 氧化石墨烯改性PP材料的阻燃性能隨著GO的摻入有顯著的增加, PP的LOI為18.0, 當(dāng)GO摻量為0.4%時(shí), 氧化石墨烯改性PP材料的LOI為27.6, 屬于難燃物質(zhì)。因此, GO的摻入, 可使氧化石墨烯改性PP材料的熱導(dǎo)率和阻燃性能有明顯的提高, 當(dāng)GO摻量為0.4%時(shí), 氧化石墨烯改性PP材料具有很好的熱傳導(dǎo)和阻燃性能。

通過(guò)熔融共混制備的氧化石墨烯改性PP復(fù)合材料, 氧化石墨烯改性PP材料具有密實(shí)均勻的微觀結(jié)構(gòu)形貌, 其力學(xué)性能、熱導(dǎo)率和耐熱性能均比PP樹(shù)脂明顯提高。