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表面改性石墨

可膨胀石墨作阻燃材料时，涉及到石墨与其他组分的相溶性问题，由于石墨表面的矿化度很高，它既不是亲油性物质，也不是亲水性物质。所以必须对石墨表面进行改性才能解决石墨与其他组分的相溶性问题。有客户曾提出将石墨表面变白的需求。按客户要求，应在石墨表面覆盖一层坚固的白色薄膜，这是一个很难解决的问题，涉及膜化学或表面化学的问题，实验室可能做到，工业化存在难题。此类白色可膨胀石墨主要用来做阻燃涂料。

在一些特殊领域，要求膨胀比可以达到200倍以上，但温度较低的可膨胀石墨也是一个热门的研究方向。有科研人员以HNO3、HBrO3和KMnO4为氧化插层体系，在25摄氏度环境中反应40分钟，制备低温可膨胀石墨。该方法制备的可膨胀石墨可在130摄氏度膨胀，600摄氏度膨胀体积可达350ml·g-1.为了提高石墨制品在高温下的抗l氧化性，开发高温抗l氧化可膨胀石墨也是目前的研究热点。用磷酸盐浸渍剂如李制备的无硫抗l氧化可膨胀石墨在650摄氏度仍保持较高的抗l氧化性。有科研人员以天然鳞片石墨、硝l酸和双l氧水为原料制备了无硫低灰分可膨胀石墨。然后，采用饱和磷酸二氢钾溶液、饱和硼酸溶液、磷酸以及这三种溶液的混合物作为抗l氧化剂进行二次浸渍插层，制备出具有高抗l氧化性的无硫可膨胀石墨。至大膨胀率为280ml·g-1.

可膨胀石墨准备方法

1.化学插入法制备的早期原料是高碳鳞片状石墨，其余化学试剂(如浓l硫酸(98%以上)、过氧l化氢(28%以上)、高锰l酸钾等都使用工业级试剂等。准备的一般步骤是在适当的温度下，以不同的添加程序持续混合不同比例的过氧l化氢溶液、天然鳞片石墨和浓l硫酸，反应一段时间，然后中性、离心分离、脱水后用60真空干燥洗涤。

2.电化学法处理强酸电解质中的石墨粉，制作膨胀性石墨，水解、洗涤和干燥。作为强酸，主要使用硫酸或硝l酸。用这种方法制成的膨胀性石墨具有低硫含量。

3.在用超声波氧化法制备可膨胀石墨的过程中，对阳极氧化电解质进行超声波振动，超声波振动与阳极氧化的时间相同。超声波对电解质振动有利于阴阳两极极化，因此提高阳极氧化速度，缩短氧化时间。

4.气相扩散法将石墨和插入物分别放在真空密封管的两端，在插入物端加热，利用两端的温差形成必要的反应差，使插入物以小分子的状态进入鳞片石墨层，形成可膨胀的石墨。用这种方法生产的膨胀性石墨的层数可以控制，但生产成本高。

5.熔盐法将多种插入物与石墨混合加热，形成可膨胀的石墨。

以上信息由专业从事可膨胀石墨厂家的新成石墨于2024/7/21 10:14:49发布

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