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石墨烯/氫氧化鎂/聚乙烯復(fù)合材料:阻燃性能的創(chuàng)新研究

作者:小編 瀏覽人數(shù):  次更新時間:2024-07-10

石墨烯/氫氧化鎂/聚乙烯復(fù)合材料:阻燃性能的創(chuàng)新研究

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在材料科學(xué)的快速發(fā)展中,石墨烯/氫氧化鎂/聚乙烯(GNP-MH/PE)復(fù)合材料的制備與性能研究,已成為提升塑料制品阻燃性和熱穩(wěn)定性的重要方向。這種復(fù)合材料結(jié)合了石墨烯的卓越導(dǎo)電性和力學(xué)性能,氫氧化鎂的高效阻燃特性,以及聚乙烯的加工便利性,展現(xiàn)出在多個領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。

制備方法的創(chuàng)新

  • 采用原位水化法,通過化學(xué)反應(yīng)或物理混合技術(shù),將石墨烯與氫氧化鎂結(jié)合形成GNP-MH復(fù)合阻燃劑。利用超聲波分散石墨烯,并通過鎂鹽與堿的反應(yīng)生成氫氧化鎂,實(shí)現(xiàn)在石墨烯片層上的均勻包裹。
  • GNP-MH復(fù)合阻燃劑與聚乙烯基體通過熔融共混或溶液共混的方式結(jié)合,可能輔以有機(jī)硅油、CEPPA等改性劑,以優(yōu)化材料的綜合性能。

阻燃性能的深入研究

  • 通過極限氧指數(shù)(LOI)、垂直燃燒測試(UL-94)、熱重分析(TGA)和錐形量熱計(jì)測試等方法,評估復(fù)合材料的阻燃效率。石墨烯形成的物理隔離層與氫氧化鎂的化學(xué)吸熱作用共同提升了阻燃性能。
  • 復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性通過提高熱分解溫度和增加殘?zhí)苛康玫斤@著增強(qiáng),顯示出更好的抗熱解能力。

力學(xué)性能的優(yōu)化

  • 石墨烯的引入不僅增強(qiáng)了復(fù)合材料的阻燃性,同時也提升了其力學(xué)性能,如拉伸強(qiáng)度和彈性模量,這對于材料的實(shí)際應(yīng)用至關(guān)重要。

應(yīng)用前景的拓展

  • GNP-MH/PE復(fù)合材料因其卓越的綜合性能,非常適合用于電線電纜、建筑材料、汽車內(nèi)飾以及電子電器設(shè)備等領(lǐng)域,滿足現(xiàn)代社會對安全和環(huán)保的高標(biāo)準(zhǔn)要求。

石墨烯/氫氧化鎂/聚乙烯復(fù)合材料的研究,不僅推動了阻燃技術(shù)的發(fā)展,也為開發(fā)高性能、環(huán)保型塑料制品提供了新思路。隨著制備工藝的不斷優(yōu)化和阻燃機(jī)理的深入探索,此類材料的綜合性能將得到進(jìn)一步提升,應(yīng)用領(lǐng)域也將進(jìn)一步拓寬。


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