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石墨烯在高分子材料應用中初露頭角 ​

中化新網訊  11月21日,中國合成樹脂供銷協會主辦的2019即墨石墨烯産業發展論壇在山東青島即墨召開。來自國内外100多位專家代表參與了此次會議,與會專家表示,現階段石墨烯在高分子材料中的應用初露頭角,随着高分子材料市場需求變化,将來有更大的應用潛力。

曼徹斯特大學納米材料學副教授、Grafine Ltd. 創始人/科學顧問 Dr. Aravind Vijayaraghavan作報告

應用範圍廣泛

華僑大學材料科學與工程學院教授陳國華做報告

  “石墨烯微片在複合材料中應用具有低滲濾、耐磨、潤滑、光澤、高強度等優勢。”華僑大學材料科學與工程學院教授陳國華表示,在工程塑料增強方面,石墨烯可以部分替代炭黑、二硫化钼、碳纖維、碳納米管、氧化鋁等。在耐熱性增強方面,石墨烯可以加入到聚氨酯、尼龍、聚苯硫醚、聚甲醛、聚丙烯、聚乙烯等材料中改善其耐熱性。此外,石墨烯的加入,還可以提升工程塑料的導熱性、耐候性、阻隔性、導電性等。

常州第六元素材料科技股份有限公司賈雲龍作報告

  石墨烯很大程度上起到工業味精的作用。常州第六元素材料科技股份有限公司賈雲龍表示,石墨烯目前在非樹脂材料領域,應用于金屬基複合材料、儲能、導熱膜、傳感器等非樹脂領域;在樹脂領域,應用于功能塗料、橡膠、塑料管材、樹脂合成纖維等領域。

改性效果顯著

威海雲山科技有限公司技術總監程瑾甯作報告

  威海雲山科技有限公司使用石墨烯生産聚脲塗料,公司 技術總監程瑾甯介紹,石墨烯和石墨烯微片結構能夠在塗層中形成層疊的屏蔽層,有效阻擋腐蝕介質滲透,大幅度提高塗層防腐蝕能力。

天津工業大學材料科學與工程學院教授耿宏章作報告

  “與純的環氧樹脂相比較,添加了适量石墨烯的環氧樹脂複合材料表現出了比較高的力學性能及較低磨損率。”天津工業大學材料科學與工程學院教授耿宏章如是說。

北京市化學工業研究院有限責任公司副總經理、高級工程師賈義軍作報告

  導熱領域,石墨烯作為填充劑具有明顯優勢。北京市化學工業研究院有限責任公司副總經理、高級工程師賈義軍說:“目前市面常見的以無機填料作為填充材料會導緻材料獲得導熱性缺陷,即添加量大量通常填料實現導熱性後,材料的機械性能會大幅下降。石墨烯通過填充、增強、阻燃等複合改性技術和工藝手段實現高導熱性能的同時,材料的機械性能不降低或不會大幅度降低。”

山東利特納米技術有限公司董事長侯士峰博士作報告

 市場潛力巨大

電子元器件的發展趨勢給化工材料提出了新要求。賈義軍表示,近些年,随着電子機械高性能化、機械複合化,元器件向 “小型化和便攜式”方向發展,帶來了電子部件的放熱量大。以樹脂為原材料的改性塑料注塑成型制造的部件,已經不能滿足散熱的要求。開發新型導熱複合材料已經成為當前研究的熱點。石墨烯本身具有高導熱性、比重輕、納米效應,作為填充型高導熱塑料的填充材料有很大應用潛力。

據了解,市場調研報告《THERMALLY CONDUCTIVE PLASTICS MARKET》指出,随着LED燈、輕型散熱器、電動汽車、醫療設備和輕型汽車對塑料的需求增加,到2021年導熱塑料市場預計将達到2.551億美元,前景可觀。

其中,仍有一些技術需要突破。賈義軍指出,批量低成本制備高品質石墨烯材料,以及對石墨烯進行可控功能化處理提高其在聚合物中的分散性仍具有挑戰性。複合材料中石墨烯與聚合物之間相互作用機理也需要進行探讨,并使之系統化、理論化,以減少相關研究工作的盲目性。同時,還要進一步考察石墨烯填充高導熱塑料導熱性能的影響因素,繼續深化該材料導熱性能的研究。

賈雲龍表示,石墨烯在纖維增強熱固性複合材料和熱塑性材料中也有很大的應用潛力,主要有三方面:一是用于回收塑料的生産制造,引入石墨烯,可以提高回收塑料機械性能,還可增加回收次數;二是用于航空航天用碳纖維複合材料的薄層預浸料制造;三是用于高性能軸承襯墊的制造,引入石墨烯有望獲得襯墊耐磨性,導熱性和機械性能的提升。

北京石油化工學院教授、北京化工大學博士生導師崔秀國作報告

  會上,北京石油化工學院教授、北京化工大學博士生導師崔秀國介紹了磷烯在合成樹脂材料中的應用。

中國合成樹脂供銷協會副理事長何翔表示,希望以此次會議為契機,搭建石墨烯企業與合成樹脂企業的長效交流互動平台,下一步将為兩個行業的企業提供更多的交流機會。

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