自可膨胀石墨商业化以来,至今已有三十余年的历史。随着科学技术的发展,可膨胀石墨的应用更加广泛,特别在密封领域、阻燃领域及抗电磁干扰等领域。
特殊用途的可膨胀石墨
实验表明,石墨蠕虫具有吸收电磁波的功能,这一性质使可膨胀石墨具有很高的应用价值。美国和我方都已进行了这方面的试验研究。这种可膨胀石墨必须满足以下要求:(1)起始膨胀温度低,膨胀体积大;(2)化学性质稳定,储存5年,膨胀倍率基本不衰减;(3)可膨胀石墨表面呈中性,对金属无腐蚀。
可膨胀石墨作为阻燃材料,与传统阻燃材料相比具有以下特点:在防火时,产烟量少;无低落,不造成二次着火;并且瞬间膨胀力强,阻燃效果好。因此特别受到国内外用户的青睐。
可膨胀石墨在阻燃防火领域主要应用于: 防火密封条 由于可膨胀石墨的膨胀性、耐高温性及绝热性,使其成为优良的密封材料,并被广泛使用。目前主要有两种形式:一种是将可膨胀石墨与橡胶材料、无机阻燃剂(氢氧化铝)、促进剂、硫化剂、补强剂等进行混炼、成塑制成各种规格的膨胀密封条。主要用于防火门、防火玻璃窗等场合。这种密封条在火灾中具有自始至终阻隔烟气流动的作用。另一种是以玻璃纤维为载体使用某种粘合剂将可膨胀石墨粘合在载体上,它主要应用于防火门的制造。
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,100目可膨胀石墨,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。
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