研发中心研究成果在国际顶级期刊发表

通知公告 2020/06/04 10:51

近日,集团公司石墨烯高分子复合材料研发中心与青岛科技大学在石墨烯改性PVC材料研究中取得重大突破,研究成果“A simple and industrially feasible one-pot preparation Graphene modified PVC particles and their application in multifunctional PVC / graphene composites with structural separation”(一种简单,工业可行的一锅法制备石墨烯改性的PVC颗粒及其在结构分离的多功能PVC /石墨烯复合物中的应用)在高水平国际科学杂志期刊《Composites Part B: Engineering》上发表。文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S135983681932685X


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(发表论文单位:山东鲁泰控股集团有限公司石墨烯高分子复合材料研发中心发表论文作者:王纲  研发中心技术总监)


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《Composites Part B》期刊是Elsevier拥有30年历史的老牌期刊。根据中科院JCR最新2019年公布显示,该刊属于工程技术(大类)1区TOP期,目前在工程技术复合材料领域影响因子(IF)为7.39。中科院对JCR所有期刊按大类、学科进行了分区,其中每类期刊分成了4个等级(即四个区),一区仅占前5%。


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直接热压由填料装饰的聚合物颗粒是构造隔离复合材料的最简单,最常见的方法。在本文中,石墨烯被均匀且牢固地装饰在通过悬浮聚合经由维生素C(Vc)氧化石墨烯(GO)还原而合成的聚氯乙烯(PVC)颗粒表面上。这样一来避免了PVC合成过程中可能发生的复杂变化,因此建立了一种简便且工业上可行的一锅法来制备还原GO(RGO)装饰的PVC(RGO @ PVC),之后,通过直接热压RGO @ PVC可制备层隔的PVC /石墨烯纳米复合材料(s-PVCG)。


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相比较纯PVC和无规PVCG(r-PVCG),s-PVCG在电导率(σ),热导率(λ),热稳定性和阻燃性方面有显着提高。s-PVCG的电导率渗漏阈值低至0.012 vol%,并且s-PVCG中RGO的添加2.0 wt%时,最终电导率最高为10-2S cm-1。在RGO添加4.1 wt%时,s-PVCG的热导率,最大失重温度(Tmax)和极限氧指数(LOI)相对于纯PVC分别提高了75%,21℃和4。

本研究建立了一种简便且工业可行的一锅法制备RGO @ PVC方法,该方法无需改变PVC的合成过程便可得到结构分离的多功能PVC /石墨烯复合物(s-PVCG)。相对于纯PVC和r-PVCG,RGO @ PVC的直接热压制备的s-PVCG具有更密集和更高效的RGO网络,充分发挥石墨烯的优越性,其电导率、热导率、热稳定性和阻燃性显着提高。因此,对PVC基复合材料的功能而言,s-PVCG绝对优于r-PVCG,并且s-PVCG具有广泛的应用前景,例如传热,电子封装,电加热,EMI屏蔽等。(研发部)