低温可膨胀石墨的制备及插层过程特性

摘要：

可膨胀石墨作为一种新型功能性碳素材料应用广泛,尤其在防火阻燃材料中备受关注,但由于膨化温度过高而在实际生产中受到限制.现以50目天然鳞片石墨为原料,以KMnO4/HClOdNH4NO3作为氧化插层体系,探索低温高倍率可膨胀石墨的制备工艺,采用XRD、FTIR和SEM对鳞片石墨、可膨胀石墨及膨胀石墨的结构、形貌和官能团进行了表征和分析.获得插层最佳反应条件为石墨∶KMnO4∶HClO4∶NH4NO3(质量比)=1∶0.45∶8∶0.12,连续搅拌15min,搅拌速度200r/min,起始膨胀温度为150℃,400℃下膨胀容积为430mL/g.分析表明:经插层后石墨层边缘和层间接枝了插层剂的含氧基团,导致晶体结构完整性下降,层间距增大,层内结构未发生变化.经膨胀后,低温气化的酸根离子呈气体逸出,撑开石墨片层形成丰富的孔隙结构.

关键词：可膨胀石墨、低温、低温可膨胀石墨、氧化插层、膨胀容积、制备表征

所属期刊栏目：36

分类号：TD127.11(矿山地质与测量)

资助基金：国家科技支撑计划项目2013BAE04B03

在线出版日期：2017-12-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：3778-3785