低温可膨胀石墨的制备及插层过程特性

作者：罗立群; 刘斌; 王召; 魏金明; 安峰文

来源：化工进展, 2017, 36(10): 3778-3785.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0147

• 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

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/HClO4/NH4NO3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430m L/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。

• 出版日期2017
• 单位武汉理工大学