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溫州大學化學與材料工程學院、浙江省皮革工程重點實驗室Yurou Chen等--通過胺化多壁碳納米管和還原氧化石墨烯形成交聯網絡來提高氟橡膠的力學性能
      為了控制氟橡膠(FKM)復合材料的力學性能,我們引入了胺化多壁碳納米管(MWCNT-A)和還原氧化石墨烯(RGO),在FKM網絡之間協同產生額外的交聯。系統研究了交聯改性對FKM復合材料力學性能、電學性能和熱學性能的影響。結果表明,由于FKM與MWCNT-A以及MWCNTA與RGO之間的相互作用,產生了額外的聯合,從而制備出具有優異的力學、電學和熱學性能的FKM/MWCNT-A/RGO復合材料。與原始FKM復合材料相比,FKM/MWCNT-A/RGO復合材料的抗拉強度、100%應變模量、硬度、熱導率、電導率分別增加了43.8%、656.3%、34.5%、30.3%,增加了8個數量級。這項研究表明,與納米填料構建額外交聯是一種有效和有前景的路線,為FKM的工業應用提供了途徑。
 
圖1. 制備FKM/MWCNT - A /RGO復合材料的示意圖。
 
圖2. FKM/MWCNT-A/RGO納米復合材料的交聯反應。
 
圖3. (a) MWCNT-A和(b) RGO納米填料的SEM圖像。
 
圖4. 納米填料的化學成分分析: MWCNT-A的(a)寬掃描XPS譜,(b) C1s譜和(c) N1s譜; RGO的(d)寬掃描XPS光譜和(e) Cls光譜。
 
圖5. MWCNT-A和RGO納米填料的(a)FTIR和(b) Raman光譜。
 
圖6. (a)斷裂拉伸強度和伸長率;(b) FKM、FKM/MWCNT-A、FKM/RGO和FKM/MWCNT-A/RGO復合材料 100%應變時的硬度和模量。
 
圖7. (a) FKM, (b) FKM/MWCNT-A, (c) FKM/RGO和(d) FKM/MWCNT-A/RGO復合材料的SEM圖像。
 
圖8. FKM、FKM/MWCNT-A、FKM/RGO和FKM/MWCNT-A/RGO復合材料的(a)儲能模量和(b) tand 。
 
圖9. FKM、FKM/MWCNT-A、FKM/RGO和FKM/MWCNT-A/RGO復合材料的電導率。
 
圖10. FKM、FKM/MWCNT-A、FKM/RGO和FKM/MWCNT-A/RGO復合材料的導熱系數。
 
圖11. (a) FKM/MWCNT-A和(b) FKM/MWCNT-A/RGO復合材料交聯機理示意圖。
  
圖12. MWCNT-A和RGO用不同方法處理時的FTIR光譜。
 
      相關研究成果由溫州大學化學與材料工程學院、浙江省皮革工程重點實驗室Yurou Chen等人于2022年發表在Composites Part C: Open Access (https://doi.org/10.1016/j.jcomc.2022.100245)上。原文:Enhancing the mechanical properties of fluororubber through the formation of crosslinked networks with aminated multi-walled carbon nanotubes and reduced graphene oxides。

轉自《石墨烯研究》公眾號
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