丁腈橡胶膨胀石墨导电纳米复合材料的制备和性能.pdf

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1、第22卷第7期精细化工Voi.22，No.72005年7月FINECHEMICALSJuiy2005功能材料＊丁腈橡胶/膨胀石墨导电纳米复合材料的制备和性能llll，2刘德伟，杜续生，张宏书，孟跃中（l.中国科学院广州化学研究所，广东广州5l0650；2.中山大学物理工程学院能源与环境材料研究所，广东广州5l0275）摘要：采用熔融插层法制备了丁腈橡胶/膨胀石墨纳米复合材料。扫描电镜（SEM）研究表明，超声处理后的膨胀石墨薄片厚度为纳米级。透射电镜（TEM）研究证实，膨胀石墨确以纳米级尺寸分散在橡胶基体中。力学性

2、能研究表明，填加5份膨胀石墨时，纳米复合材料的拉伸强度最大，为28.4Mpa，是不含膨胀石墨的复合材料的l.8-9倍。导电性能研究显示，填加l0份膨胀石墨时，纳米复合材料的表面电导率和体积电导率分别为l.lXl0-9S/cm和l.2Xl0S/cm，是不含膨胀石墨的复合材料的l00倍和43倍。关键词：丁腈橡胶；膨胀石墨；纳米复合材料；插层中图分类号：TB333文献标识码：A文章编号：l003-52l4（2005）07-0485-04PreparationandCharacterizationofNBR/Expand

3、edGraphiteConductiveNanocompositesllll，2LIUDe-wei，DUXu-sheng，ZHANGHong-shu，MENGYue-zhong（l.GuangzhouInstituteofChemistry，ChineseAcademyofSciences，Guangzhou5l0650，Guangdong，China；2.InstituteofEnergy&EnwironmentalMaterials，SchoolofPhysics&Engineering，SunYat-Sen

4、Uniwersity，Guangzhou5l0275，Guangdong，China）Abstract：Nanocompositesofnitriie-butadienerubber（NBR）andexpandedgraphite（EG）weresynthesizedviameitintercaiation.SEMmicrographofsonicatedexpandedgraphiteiayersreveaiedthattheexpandedgraphitewascompieteiytornintonanosc

5、aiesheets.TEMobservationofNBR/EGcompositesindicatedthenanoscaiedispersionofEGwithinNBRmatrix.ThemechanicaipropertiesofNBR/EGnanocompositesshowedthatwithEGcontentupto5phrthetensiiestrengthofthenanocompositesreachedthemaximum（28.4Mpa），beingl.8timesthatwithoutEG

6、.Theeiectricaiconductivityexaminationindicatedthatthesurfaceandvoiumeeiectricaiconductivityofthe-9-9nanocompositecontainingl0phrEGwerel.lXl0S/cmandl.2Xl0S/cmrespectiveiy，whichwerel00timesand43timescomparedwiththecompositeoniycontainingcarbonbiackN234.Keywords

7、：nitriie-butadienerubber；expandedgraphite；nanocomposites；intercaiation近年来，聚合物/膨胀石墨纳米复合材料逐渐受到关注。合材料。石墨具有类似黏土的片层结构。多种化合物可通过化学或目前国内外有关熔融插层法制备聚合物/膨胀石墨纳米［l，2］电化学的方法，插层到石墨层间，形成石墨嵌入复合物。复合材料的报道很少。本文采用熔融插层的方法，成功地制在900~l000C下加热石墨嵌入复合物可制备膨胀石墨。备了丁腈橡胶/膨胀石墨导电纳米复合材料。研究表明，这膨

8、胀石墨由大量带有l0nm~l0!m微孔的片层连接构成。种纳米复合材料具备良好的力学和导电性能。通过特定的方法，适当的预聚体、引发剂和聚合物可以插层1实验到膨胀石墨的孔洞和层间，形成纳米复合材料。目前已成功［2，3］［4］合成了尼龙-6/膨胀石墨、聚丙烯/膨胀石墨、聚苯乙1.1原料［5］［6］烯/膨胀石墨、聚甲基丙烯酸甲酯/膨胀石墨等纳米复＊收稿日期：2005-0l-l8；