3橡膠石墨烯復(fù)合材料的應(yīng)用

1、橡膠-石墨烯復(fù)合材料研究進(jìn)展蘇偉光 孫明娟 侯士峰 濟(jì)寧利特納米技術(shù)有限責(zé)任公司 摘要：石墨烯具有優(yōu)異的物理和電特性， 作為橡膠納米填料對橡膠制品的高性能化和功能化 具有特別的意義。本文首先回顧了目前常用的石墨烯/ 橡膠復(fù)合方法和一些特殊工藝，而后分析了石墨烯對橡膠性能的強(qiáng)化，如導(dǎo)電性、 導(dǎo)熱性、機(jī)械強(qiáng)度和氣體阻隔性等； 并對橡膠 /石墨烯復(fù)合材料在傳感器、電子封裝、吸波材料和電磁屏蔽等領(lǐng)域的應(yīng)用做了總結(jié)。根據(jù) 目前的研究，展望了未來石墨烯/ 橡膠復(fù)合材料的研究方向和重點(diǎn)。概述經(jīng)過 100 多年的發(fā)展， 橡膠材料已經(jīng)成為一種極其重要的關(guān)鍵材料之一， 并廣泛應(yīng)用于 國民經(jīng)濟(jì)、高新技術(shù)和國防軍工等

2、領(lǐng)域。但橡膠材料本身強(qiáng)度低、模量低、耐磨差、抗疲勞 差，沒有實用性，因此對于絕大多數(shù)橡膠都需要填充補(bǔ)強(qiáng)。目前，炭黑 (carbon black) 和 白炭黑 ( SiO 2)作為常用的橡膠補(bǔ)強(qiáng)材料已經(jīng)不能滿足橡膠制品的多樣化需求，特別是很多 應(yīng)用領(lǐng)域如防過電流 / 過熱元件、開關(guān)、傳感器、密封器件等需要橡膠制品具有抗靜電、導(dǎo) 電性或氣體阻隔性等 1 。納米材料由于比表面積大和較強(qiáng)的界面作用力，使得其具有更優(yōu) 異的力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)和氣 / 液阻隔性能 2 ，因而納米填料成為橡膠改性研究的趨勢之一。 目前，各種碳基納米填料 (如: 富勒烯、碳納米管 ( CNTs) 、石墨烯等 )已經(jīng)在研究領(lǐng)域引起

3、 關(guān)注。石墨烯材料作為最新發(fā)現(xiàn)的新型碳基納米材料， 至 2004 年被 A.K.Geim 和 K.S.Novoselov 發(fā)現(xiàn)后迅速成為研究熱點(diǎn)。石墨烯材料具有超高的力學(xué)性能(模量約1100 GPa，斷裂強(qiáng)度.3約130GPa、低密度（約22 g /cm）、高導(dǎo)熱性能且高度各向異性 （面內(nèi)5000 W/（ m K）, 面外2 W/（ m K）、高電子遷移率（高達(dá)2 X 10 4 cm2 （ VS）、高比表面積（極限值可達(dá)2630m/g ）和高阻隔性能等3。石墨烯表現(xiàn)出來的獨(dú)特物理和電子特性，使其在納米器件、復(fù)合 材料、傳感器、鋰電池、儲能材料等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景。本文將對橡膠/石墨烯復(fù)合材

4、料的制備方法、石墨烯對橡膠性能的強(qiáng)化和橡膠/石墨烯復(fù)合材料的應(yīng)用等方面的研究進(jìn)展論述，并對未來的相關(guān)研究方向進(jìn)行展望。1橡膠/石墨烯復(fù)合材料的制備方法目前，石墨烯/橡膠復(fù)合材料的制備方法主要有三種：溶液共混法、機(jī)械混煉法和膠乳共混法2, 4。通過補(bǔ)強(qiáng)2、唐征海3和烏皓4等的綜述，這三種方法的優(yōu)缺點(diǎn)可總結(jié)如下:表1 :橡膠/石墨烯復(fù)合材料制備方法比較方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)膠乳共混法分散均勻；無溶劑引入，污 染小混合后需要破乳、干燥、硫化等工乙處理溶液共混法分散均勻需要大量的有機(jī)溶劑，環(huán)境污染，成本咼， 增加了溶劑的脫除、回收等工藝機(jī)械混煉法沒有溶劑的引入，成本低，工藝簡單均勻分散較為困難，石墨烯容易團(tuán)聚1

5、.1膠乳共混法膠乳共混法制備石墨烯/橡膠復(fù)合材料是將石墨烯或者氧化石墨烯的分散液加入到橡膠膠乳中，攪拌均勻后進(jìn)行破乳、干燥、硫化得到石墨烯/橡膠復(fù)合材料。由于絕大多數(shù)橡膠都存在膠乳，而且氧化石墨烯（GO和改性石墨烯能穩(wěn)定分散在水中，因此膠乳共混法為制備石墨烯/橡膠復(fù)合材料的制備提供了一種有效和簡單的途徑， 同時避免了有毒溶劑的使用。 例如，Schopp等采用乳液混合技術(shù)有效地善了石墨烯 /丁苯橡膠復(fù)合材料的氣體阻隔性能 和機(jī)械力學(xué)性能。Com poundingDispersionLatex Blend圖1:乳液混合法制備橡膠石墨烯復(fù)合材料5She等6通過乳液混合的方法制備了基體為環(huán)氧化天然橡膠

6、（ENR）的石墨烯/橡膠復(fù)合材料，然后經(jīng)過不同的硫化過程獲得硫化膠分別稱為兩輥混合硫化ENR（MENR和靜態(tài)原位硫化ENR（ S E N R ）研究表明在 G O填充量為0.7% （質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時，S E N R的拉伸模量比 純膠高87%,硫化后的模量比純膠增大了8.7倍。Xing等采用同樣的方法7制備了多功能石墨烯/丁苯橡膠（GSBR。性能測試結(jié)構(gòu)表明添加 7份GE的GSBR比添加30份N330炭黑和 40份氣相白炭黑的丁苯橡膠（SBR的拉伸強(qiáng)度提高了 11倍，并且備低生熱、高耐磨、高 熱穩(wěn)定性、低電導(dǎo)率和出色的氣體阻隔性能，是可用于綠色輪胎和電子皮膚研發(fā)的理想材料。Zhan等8將GO水分散液

7、與天然橡膠（NR膠乳共混，加入水合肼原位還原GQ制備了石墨烯/NR復(fù)合材料。在還原過程中，由于 NR膠乳粒子吸附在GO片層表面，有效阻止 石墨烯的團(tuán)聚，使得石墨烯均勻分散在橡膠復(fù)合材料中。Zhang等9采用聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）改性還原的 GO（ PRGO與天然乳膠混合制備了納米橡膠復(fù)合材料，分析結(jié)果表明 復(fù)合材料的導(dǎo)熱率和模量增加，而溶劑吸收率下降。與天然橡膠相比，添加5份PRGO導(dǎo)熱率增加37%,溶劑吸收量下降30%;加入3份PROG拉伸強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度分別增加了23%和 150%。1.2溶液共混法溶液共混法制備石墨烯/橡膠納米復(fù)合材料是先將橡膠溶解在溶劑中，再加入石墨烯分散液，分散均勻

8、后烘干溶劑，最后硫化得到橡膠納米復(fù)合材料。由于氧化石墨烯（GO）含有很多含氧官能團(tuán)，能夠分散到極性溶液中，因而常用于溶液共混制備石墨烯/橡膠復(fù)合材料；而經(jīng)過熱/化學(xué)還原后石墨烯常常需要改性后才能分散到溶液中制備納米復(fù)合材料3。OxidationIKKK CCOHCO(1HHOil(X TEG另外，相比 2D 的 TEG 和 GnPs， 1 D 的 MWNTs 容易相互連接形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，而 2D 結(jié)構(gòu)的TEG或GnPs很難彼此連接形成導(dǎo)通結(jié)構(gòu)。如圖3(b)所示，當(dāng)將2D石墨烯與1D MWNTs雜化，更有利于在復(fù)合材料中形成導(dǎo)電通路。10203040$0Filler hading (phr)lof

9、tloulo12訕“卅刖CE-Uaj 宀=二#7芒 一??？La匚3出丄(_gj*1.1501 E皿 0 JO 20304050Filler loading (phr)圖3： 丁苯橡膠復(fù)合材料導(dǎo)電性與不同填料的關(guān)系(a)G nPs, TEG, MWCNT; (b)EG5,20phr EG5+MWCNT, MWCNT27Tang等28以碳納米纖維-石墨烯(VGCF-G作為雜化填料，通過溶液共混法將VGCF-G與生物基彈性體(BE復(fù)合制備了 VGCF-G/BE復(fù)合材料，取得了與 Das等27類似的結(jié)果。 在復(fù)合材料中，VGCF和石墨烯相互促進(jìn)彼此分散，且1D的VGCF與2D的石墨烯相互搭接形成導(dǎo)電通

10、路；結(jié)果顯示，VGCF-G對提高復(fù)合材料電導(dǎo)率有著明顯的協(xié)同效應(yīng)，如VGCFBE復(fù)合材料導(dǎo)電閾值為 4.5 vol%，而VGCF-G/BE復(fù)合材料的導(dǎo)電閾值降為1.2 vol% ;當(dāng)填料份數(shù)固定為4.8 vol%時，VGCF-G/BE復(fù)合材料的導(dǎo)電率要比 VGCFBE的高出4個數(shù)量級。2.2導(dǎo)熱性石墨烯具有超高的熱導(dǎo)率(5000 W/(m?K)，因此石墨烯在制備導(dǎo)熱橡膠復(fù)合材料中也有巨大的應(yīng)用前景，導(dǎo)熱橡膠在電力電子、熱管理材料等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。在橡膠復(fù)合材料中，熱能主要通過聲子進(jìn)行傳遞，強(qiáng)的填料-填料、填料-橡膠耦合有利于熱能的傳導(dǎo)。因此為了獲得具有高熱導(dǎo)率的石墨烯 / 橡膠復(fù)合材料，需要

11、降低界面聲子損耗，增強(qiáng)石墨烯-橡 膠界面作用 29 。通過共價鍵改性的石墨烯能夠更有效降低石墨烯-橡膠界面聲子散射，進(jìn)一步提高復(fù)合材料熱導(dǎo)率。如 Tang等30加入1.5 vol%共價鍵改性的石墨烯加入BE基體中，成功的將石墨烯 /BE 復(fù)合材料的熱導(dǎo)率提高了 184%。另外，復(fù)合材料的制備方法對熱導(dǎo)率也有很明顯 的影響， 采用溶液共混 3 1 和膠乳共混制備 32, 33的復(fù)合材料熱導(dǎo)率明顯高于通過直接加工法制備的復(fù)合材料，這主要是因為石墨烯分散更均勻，2.3 機(jī)械性能石墨烯被認(rèn)為是目前最硬、 強(qiáng)度最高的材料， 烯就能明顯提橡膠復(fù)合材料的機(jī)械性能。唐征海等 加入 4%的石墨烯所達(dá)到的模量增加

12、值就可以超過 米硅和 19%的炭黑。有利于形成導(dǎo)通網(wǎng)絡(luò)。擁有超高的比表面積， 加入非常少量石墨3 對比了幾種納米填料對橡膠增強(qiáng)效率，4%的有機(jī)粘土、 5%的碳納米管、 9%的納在石墨烯 /橡膠復(fù)合材料中， 石墨烯的分散和石墨烯 -橡膠界面作用是決定復(fù)合材料性能 的兩個重要因素。 由于 GO 表面含有很多含氧官能團(tuán)，有利于其對極性橡膠的增強(qiáng)， 如 Kang等34加入 1 9 vol% GO 于羧基丁腈橡膠 ( XNBR) 中，使得復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng) 度分別提升357%和117%如此高的增強(qiáng)效率是由于 GO與XNSI強(qiáng)的氫鍵界面作用， 有利于 應(yīng)力傳遞。 而石墨烯對非極性橡膠的增強(qiáng)效率更顯

13、著。 Li 等35 研究結(jié)果顯示， 雖然 GO 和 石墨烯都可以促進(jìn) NR 的應(yīng)變誘導(dǎo)結(jié)晶實現(xiàn)對 NR 的增強(qiáng)，但是石墨烯比 GO 具有更高的增 強(qiáng)效應(yīng)。這是因為 NR與石墨烯界面結(jié)合更好，在拉伸過程中具有更低的變形熵，更有利于NR 的應(yīng)變誘導(dǎo)結(jié)晶。通過表面改性，可以有效增加石墨烯及其衍生物與橡膠的界面作用，提高填料的分散。如Wl等36利用橡膠工業(yè)生產(chǎn)中常用的硅烷偶聯(lián)劑（Si69，雙-（y -三乙氧基硅基丙基）四硫化物）改性GQSGO，制備SGO/NR 復(fù)合材料。對比GO/NR復(fù)合材料，SGO在 NR中以單 片層均勻的分散，且SGO在硫化過程中接枝到 NR分子鏈上，明顯增強(qiáng)SGO與NR界面作用

14、。 當(dāng)只加入0.3 wt%的SGQ復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度和模量即分別提升100%和66% Maias等37利用異氰酸酯改性 TR G,改性后也可以顯著提高 TRG分散和增加其與 SBR的界面結(jié)合。Liu 等38在XNR /硫磺/氧化鎂（MgO共硫化體系中加入腐殖酸修飾的石墨烯（SHG，通過調(diào)節(jié)SHG 含量，利用 SHG 與 MgO 之間的反應(yīng)性，有效控制復(fù)合材料中離子簇的含量與形態(tài)，制 備了高強(qiáng)度、低模量和高伸長率的石墨烯/XNBR復(fù)合材料。雖然納米填料對聚合物有著非常高的增強(qiáng)效率， 但當(dāng)加入較多份數(shù)時 （ 如大于 10 wt%） ， 納米填料容易發(fā)生嚴(yán)重聚集， 反而導(dǎo)致復(fù)合材料性能下降。 如 Sh

15、erif 等39加入 26.7 voi% 石 墨烯納米片層到乙丙橡膠 （EPDM）制備了復(fù)合材料，其模量和拉伸強(qiáng)度分別提高了710%和404%。 據(jù)此通過 Guth 40和 Haipin-Tsai 模型41 計算得到石墨烯納米片層的徑厚比為8，但理論計算得出的石墨烯在復(fù)合材料中的徑厚比明顯小于實際的徑厚比，這主要因為石墨烯在復(fù)合材料中團(tuán)聚降低了石墨烯橫向尺寸。 為了充分發(fā)揮不同形狀、 形態(tài)和性質(zhì)的納米填料 的各自優(yōu)勢， 將兩種不同維度的納米填料進(jìn)行雜化并加入到聚合物中， 對提高聚合物復(fù)合材 料的機(jī)械性能和導(dǎo)電 （熱）性表現(xiàn)出顯著的協(xié)同效應(yīng)。如單寧酸修飾石墨烯（ TAG） 與埃洛石納米管（HNT

16、s）雜化填料42、CNTs與石墨烯雜化43-45、CB-石墨烯46和SiO2-石墨 烯47 。2.4 氣體阻隔性橡膠作為一種重要的密封材料， 在工程技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用， 如汽車內(nèi)胎、 戶外密封、 航空和航天的密封件等， 對橡膠的氣體阻隔性能要求極高。 石墨烯為二維片層材料， 具有很 大的比表面積， 且對氣體分子具有優(yōu)異的阻隔性， 因此石墨烯在提高橡膠復(fù)合材料氣體阻隔 性方面也具有潛在的應(yīng)用。 如Tang等加入3.6 vol% GO 48時，復(fù)合材料氮?dú)庾韪粜栽黾?40%, 這是由于二維 GO 片層在橡膠復(fù)合材料中形成“曲折道路”效應(yīng)，阻礙氣體分子直接滲透， 從而增加復(fù)合材料氣體阻隔性,顯著降

17、低復(fù)合材料的氣體滲透率。與其他碳基填料相比, 2D 結(jié)構(gòu)的石墨烯表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。 Schopp 等 5研究了不同碳 系填料填充改性 SBR 復(fù)合材料的氧氣阻隔性能,發(fā)現(xiàn) TRGO 填充橡膠氧氣透過系數(shù)最小, 多層石墨烯填充橡膠氧氣透過系數(shù)其次，CNTs和CB填充橡膠氧氣透過系數(shù)較大，分析認(rèn)為,因為 TRGO 在橡膠基體中具有較好的分散以及其較大的橫向尺寸在基體中形成了“迷 宮式結(jié)構(gòu)”使得氧氣分子擴(kuò)散路徑更長。因此石墨烯 /橡膠復(fù)合材料的氣體阻隔性與其在基體中的分散和分布密切相關(guān)；所以采 用溶液共混法制備的復(fù)合材料具有更優(yōu)異的氣體阻隔性,其次為膠乳共混法, 這是因為石墨烯在溶液共混法制備的復(fù)合

18、材料中分散更均勻。 另外, 也有研究表明當(dāng)石墨烯在復(fù)合材料中 為垂直排列時更有利于氣體阻隔性的提高, 且石墨烯比表面積越大復(fù)合材料氣體阻隔性越優(yōu) 異,這是因為石墨烯的取向排列和大的比表面積具有更大的“曲折道路”效應(yīng)24。3橡膠 /石墨烯復(fù)合材料的應(yīng)用3.1 傳感器由于石墨烯可以改變材料導(dǎo)電性，許多研究者嘗試將石墨烯 / 橡膠復(fù)合材料應(yīng)用于各種 傳感器中，如壓敏傳感器、磁敏傳感器和溶劑傳感器等。 Cai 等 49 通過液體混合法將 CB 填充和 CB / GnPs 復(fù)合填料填充到硅基橡膠中，獲得了具有優(yōu)異壓敏特性的橡膠基復(fù)合材料 GSR在壓敏傳感器領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值。通過對比研究2類GSR的

19、壓電行為，發(fā)現(xiàn)CB / GnPs復(fù)合填料填充的 GSR的逾滲閾值比 CB / SR的低0.18%;當(dāng)GnPs與CB的質(zhì)量比為 1 : 2用量6wt%時，GSR的電導(dǎo)率最高。 且當(dāng)GnPs/CB復(fù)合填料填充比達(dá)到 19vol%時顯示出 比CB填充GSR更好的壓電性能，同時其敏感力值范圍、線性相關(guān)性、重復(fù)性都比SB填充GSR要 好。Bica等50采用GE的納米顆粒與羰基鐵顆粒填充到SR基體中制備出雜化的導(dǎo)電磁流變彈性體。分別在 065k A /m磁場強(qiáng)度下的電阻和w14.4k P a壓力影響下測試了基于彈性體的磁敏傳感器， 獲得了電阻與磁場強(qiáng)度和壓力的對應(yīng)關(guān)系并建立了理論模型，這些對應(yīng)關(guān)系可應(yīng)用到

20、磁粘彈減振器和磁粘彈緩沖器的設(shè)計。另外，Ponnamma等51制備了 CNTs石墨烯/NR復(fù)合材料，并根據(jù)復(fù)合材料在溶劑溶 脹過程中電阻的變化制備了高性能溶劑傳感器。Cao等52采用自組裝方法制備了 3D石墨烯/NR 導(dǎo)電材料，其電阻可響應(yīng)不同有機(jī)液體;因而有望應(yīng)用于在化工/環(huán)境領(lǐng)域的各種有機(jī)溶劑泄露或有機(jī)液體監(jiān)測。3.2 電子封裝石墨烯在提高橡膠高的導(dǎo)熱性同時將增加復(fù)合材料導(dǎo)電性， 但在有些應(yīng)用領(lǐng)域如電子封 裝需要橡膠制品具有絕緣性。 Dao 等18 利用仲丁醇鋁在石墨烯表面水解、煅燒制備了氧化 鋁覆蓋的石墨烯，然后將其填充到丙烯酸橡膠中，制備了高導(dǎo)熱和電絕緣的橡膠復(fù)合材料。 同時， 由于極

21、性氧化鋁覆蓋在石墨烯表面， 顯著提高了石墨烯與丙烯酸橡膠的界面作用， 有 效增加石墨烯的分散性，因此氧化鋁覆蓋的石墨烯/ 丙烯酸橡膠復(fù)合材料。3.3 吸波材料石墨烯的應(yīng)用為發(fā)展高微波吸收能和輕質(zhì)量的復(fù)合材料提供了可能性， 特別是在降低航 空體系中雷達(dá)橫截面積有著巨大潛在應(yīng)用。Singh等53利用TEG填充NBR,通過波導(dǎo)方法測定復(fù)合材料的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率， 研究復(fù)合材料的微波吸收能力。 結(jié)果顯示， 加入 10 wt% TEG時，復(fù)合材料在7. 512 GHz寬頻率范圍內(nèi)具有高的反射損耗（ 10 dB），在9.6 GHz時達(dá)到最大值 （ 57 dB）。3.4 電磁屏蔽Al-Ghamdi等54采用

22、機(jī)械共混的方法制備了一種輕型柔性NBR/石墨烯納米填料（GN）電磁屏蔽材料，并對其在 1-12G Hz的介電性能進(jìn)行了研究。同時，研究了NBR/GN納米復(fù)合材料的電磁屏蔽效能與 GN 含量、電磁頻率、吸收層的厚度和各種因素之間的關(guān)系。實驗 結(jié)果與理論預(yù)測吻合的非常好，并證明了 NBR/GN納米復(fù)合材料是一種非常有效的輕型微波 吸收材料，可以被應(yīng)用于航天器、飛機(jī)和微電子等領(lǐng)域。3.5 電極材料Suriani 等 55 采 用 一 種 特 制 的 鈉 鹽 表 面 活 性 劑 ( sodium 1,4-bis(neopentyloxy) -3-(neopentyloxycarbonyl)- 1,4-

23、dioxobutane-2-sulfonate (TC14) )制備了 GO/ 天然橡膠乳液( NRL) 納米復(fù)合材料，三鏈表面活性劑 TC14 成功的改善了 GO/NRL 的分散效果。制得樣品4TC14-G0/NRL的導(dǎo)電率達(dá)到 2.65 X 10S/cm，而采用十二烷基硫酸鈉( SDS制備的SDS-GO/NRL導(dǎo)電率僅為2.59 X 107 s /cm。而后利用TC14-G0/NRL作為電極材料制備了超級 電容器，通過循環(huán)伏安法測量結(jié)果顯示，在 100mV/s 的掃描速率下其電容量高達(dá)35F/g。4結(jié)論與展望石墨烯具有優(yōu)異的物理和電特性，作為橡膠納米填料，具有非常高的增強(qiáng)效率和效果， 同時

24、還可以賦予橡膠材料其他特性如導(dǎo)電性、 導(dǎo)熱性， 改善其機(jī)械性能和氣體阻隔性等， 對 橡膠制品的高性能化和功能化具有特別的意義。石墨烯 /橡膠復(fù)合材料的制備方法的核心問題是在基體中均勻有效的分散與分布石墨烯 填料。目前常用的復(fù)合方法有：膠乳共混、溶液共混和機(jī)械混煉，一般采用通過溶液共混和膠乳共混制備的復(fù)合材料中石墨烯分散均勻，因此復(fù)合材料具有更優(yōu)異的性能。GO表面的含氧基團(tuán)能有效增強(qiáng)其與極性橡膠的界面作用 ; 還原石墨烯比表面積大且存在“褶皺”結(jié) 構(gòu)，因此其與大多數(shù)非極性橡膠如NR、SBR 等有較強(qiáng)的界面結(jié)合。通過石墨烯的表面修飾可以進(jìn)一步提高界面作用和石墨烯分散， 從而提高復(fù)合材料能。 總的來

25、說， 石墨烯可以有效 的增加各種橡膠基材的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、機(jī)械強(qiáng)度和氣體阻隔性。然而目前針對石墨烯 /橡膠復(fù)合材料的應(yīng)用研究主要集中在傳感器、電子封裝、吸波材料、電磁屏蔽和電極材料等尖端工業(yè)， 這些應(yīng)用主要利用了石墨烯對橡膠材料導(dǎo)電性的改善方面， 這主要是因為在工業(yè)具有更高的產(chǎn)品附加值。 從目前的研究和工藝上來看， 石墨烯的 制造成本遠(yuǎn)高于 CB但低于CNT,且性能在某些方面可以取代CNT。隨著石墨烯產(chǎn)品價格的下降和研究的深入，未來對于大規(guī)模應(yīng)用石墨烯 / 橡膠復(fù)合材料的需求必然增加，而對橡膠 機(jī)械性能、氣體阻隔性和導(dǎo)熱性的研究將為大規(guī)模應(yīng)用打下基礎(chǔ)。綜上所述，未來在石墨烯 /橡膠復(fù)合材料的研

26、究應(yīng)集中在： 1）石墨烯材料改性，通過接 枝不同的官能制備石墨烯衍生物，促進(jìn)其與不同基材的混合性能；2）創(chuàng)新復(fù)合材料制備方法，提高復(fù)合材料制備的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性；3）加強(qiáng)石墨烯 /橡膠復(fù)合材料在尖端工業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究與應(yīng)用基礎(chǔ)研究，為石墨烯 / 橡膠復(fù)合材料工業(yè)化打開突破口，促進(jìn)石墨烯產(chǎn)業(yè)的 良性發(fā)展。參考文獻(xiàn)1. 王鵬 , 蘇正濤 , 王珊 , 趙艷芬 ,王景鶴 , 國內(nèi)外石墨烯 / 橡膠復(fù)合材料研究進(jìn)展 . 新材料產(chǎn)業(yè) , 2015. 6 : p. 58-66.2. 補(bǔ)強(qiáng) , 何方方 , 夏和生 , 石墨烯 / 橡膠納米復(fù)合材料研究進(jìn)展 . 高分子學(xué)報 , 2014. 6 : p. 715-

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