石墨烯、纤维素对橡胶材料的增强
石墨烯橡胶基复合材料概论
石墨烯橡胶基复合材料概论橡胶材料应用到国民经济的各个领域，也是高科技领域不可缺少、不可替代的关键材料之一。
其中天然橡胶开发利用已经有100多年历史，20世纪30年代采用双烯类单体合成出丁钠、丁锂橡胶，引入氯原子合成出具有阻燃、耐日光老化功能的氯丁橡胶，引入氰基的丁腈橡胶能改善耐油性，在分子侧链引入高键能氟原子的氟橡胶极大提高了材料的耐热性和耐老化特性，随着化学工业的不断发展，硅橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、丁苯橡胶等生胶与橡胶材料被开发出来。
随着应用需求的发展和橡胶制品应用的多样化，其中典型的例如航空材料领域，需要橡胶制品具有优异的各项综合性能，也对橡胶制品提出了更高的功能性需求。
橡胶材料的生胶在强度和弹性方面都比较低，不具备使用价值，只有加入补强填料、防老剂等加工助剂并经过加工后才拥有使用功能。
炭黑（CB）作为通用的碳基补强材料与白炭黑（SiO）一起广泛应用于各类橡胶胶料补强中。
石墨烯2是最新发展的新型碳基材料，具有优异的物理性能，引起了学术界和工业界的高度关注。
表4-1给出了石墨烯、碳纳米管、钢铁、塑料、纤维和橡胶的性能对比数据。
石墨烯，作为一种性能出色的橡胶纳米填料，与其衍生物一同被广泛应用于各类石墨烯/橡胶复合材料研究中。
在满足功能性要求的基础上，相关研究主要在以下两个方面提升石墨烯/橡胶复合材料性能：（1）提高石墨烯及其衍生物在橡胶基体中的分散程度；（2）增强石墨烯及其衍生物结构与橡胶基体之间的界面相互作用。
表4-1 石墨烯，碳纳米管，纳米尺寸钢和聚合物的部分性能了大量的研究成果，在材料、工艺、检测手段等方面也开辟了很多新的研究方向。
其发展历程、历史定位与发展基础已被为数众多的综述所记录。
本章将从石墨烯/橡胶复合材料应用的橡胶基体及典型应用出发，综述其制备及功能改性、结构、性能、相关测试方法及其应用方面的研究进展。
纤维素在纳米学中的应用
纤维素在纳米学中的应用纤维素是一种无色、无味、无毒的天然多糖，是植物细胞壁的重要成分。
一般来说，纤维素分子比较长，直径在10-100nm之间，因此纤维素的纳米级应用潜力不容忽视。
本文将深入探讨纤维素在纳米学中的应用以及其独特性质所带来的优势。
纤维素在纳米学中的应用主要有两个方面：一是作为纳米材料的构建单元；二是作为生物医学材料的载体。
下面将分别作详细探讨。
一、纤维素在纳米材料中的应用纤维素分子的特殊结构使其具有很好的纳米级性能，例如：在自组装过程中，纤维素能够形成具有自组装行为的纳米级结构，如纳米管、纳米棒等。
同时，纤维素还可以与其他纳米颗粒（如金纳米颗粒、石墨烯等）进行复合，从而形成新型复合材料。
纤维素和金纳米颗粒复合后，可以形成复合材料，具有多个优异性能。
首先，纤维素作为载体，可以稳定地固定金纳米颗粒，从而避免其聚集并保持其稳定性。
其次，复合材料具有较高的表面积，使得其更容易在微观环境中进行反应；同时，金纳米颗粒可以也表面上的自由电子，具有良好的催化作用，利于反应进程的进行。
最后，复合材料具有较大的比表面积，可以有很好的电催化性。
纤维素复合材料还可以用于生物传感器、太阳能等领域。
在生物传感器开发中，纤维素复合材料可以通过其获得的电学性能来实现对生物分子的检测。
而在太阳能领域中，纤维素复合材料则可以作为一种半导体吸光体，帮助太阳能电池转化可再生能源。
二、纤维素在生物医学材料中的应用纤维素在生物医学材料中的独特性质包括低毒性、高生物相容性和生物可降解性等。
这些特性使得纤维素在生物医学领域具有很好的应用潜力，例如：纤维素可以用于制备药物输送系统、组织工程材料、高分子药剂等等。
在药物输送系统制备中，纤维素被用作包裹物。
由于纤维素的结构具有较高的表面积和孔隙度，因此纤维素可以通过控制其孔径大小来实现对药物的封装和缓释，从而避免药物在体内过早释放，提高药物使用的效果。
纤维素还可以与其他材料进行复合，例如铁氧体、石墨烯等，形成新的高效药物输送系统。
橡胶纳米复合材料的制备及其性能研究
橡胶纳米复合材料的制备及其性能研究橡胶纳米复合材料近年来在工业应用和科学研究领域得到广泛关注。
橡胶是一种重要的材料，具有很高的弹性和延展性，广泛应用于汽车、电子、医疗等领域。
而纳米材料则具有高比表面积、纳米尺度效应等特性，常用于强化材料性能。
将橡胶和纳米材料组合在一起，可以产生协同效应，提高材料的力学性能、抗老化性能等，因此橡胶纳米复合材料的制备及其性能研究备受关注。
一、橡胶纳米复合材料的制备橡胶纳米复合材料的制备通常采用两种方法：机械法和化学法。
机械法是将纳米材料和橡胶通过加热、混合等方式制备成复合材料。
其中最常用的方法是热压法。
将纳米材料和橡胶混合后，通过加热和压力使其在一定时间内形成复合材料。
此外，还有球磨、超声波处理等方法可以用于制备橡胶纳米复合材料。
化学法是将纳米材料和橡胶通过化学反应制备成复合材料。
化学方法有热逆反应、溶液共混等方式。
其中最常用的方法是原位聚合法。
将纳米材料作为反应活性中心，与橡胶单体在反应条件下发生聚合，制备成橡胶纳米复合材料。
二、橡胶纳米复合材料的性能研究橡胶纳米复合材料的性能主要涉及力学性能、电性能、热性能等方面。
力学性能是橡胶纳米复合材料的主要性能之一。
纳米复合材料会通过增加抗拉强度、形变率等方式提高力学性能。
近年来，越来越多的研究表明，纳米复合材料中的纳米颗粒可以在高应力状态下形成临界感应区，增强材料的强度和刚性。
此外，纳米颗粒的增加还会降低复合材料的疲劳性能，增加材料的耐久性。
电性能是橡胶纳米复合材料的另一个重要性能。
通过添加纳米材料可以提高橡胶复合材料的导电性或绝缘性。
例如，银纳米颗粒被广泛研究用于制备导电橡胶材料。
其导电性能通常与银颗粒含量和粒径有关。
石墨烯、碳纳米管等碳基纳米材料也是制备导电橡胶材料的重要材料。
热性能是橡胶纳米复合材料的另一个重要性能。
通过添加纳米材料可以提高橡胶复合材料的耐高温性和热稳定性。
例如，氧化铝和二氧化硅的添加可以有效减少复合材料的震荡热失重，提高其热稳定性。
石墨烯及氧化石墨烯在纺织印染行业中的应用
2、作为织物后处理剂
石墨烯和氧化石墨烯还可以作为织物后处理剂，用于改善织物的性能。例如， 将氧化石墨烯作为后处理剂加入到棉织物中，可以显著提高织物的抗皱性和弹性， 同时还可以增加织物的厚度和重量。此外，石墨烯还可以用于制备透明、耐磨的 涂层，用于保护织物表面不受损伤。
结论
石墨烯和氧化石墨烯在纺织领域具有广泛的应用前景，可以为纺织品带来许 多新的功能和特性。尽管目前它们的制造成本还相对较高，但随着技术的不断进 步和规模化生产的实现，相信在不久的将来它们在纺织领域的应用将会越来越广 泛。
石墨烯在纺织印染行业中的应用
石墨烯具有优异的导热性、强度和透光性，在纺织印染行业中具有广泛的应 用。例如，在高温定型过程中，石墨烯可以作为耐高温材料，提高纺织品的定型 效果和稳定性。此外，石墨烯还具有出色的抗菌防臭性能，可以为纺织品添加额 外的保健功能。
具体应用方面，石墨烯在纺织品上的应用主要表现在以下几个方面：
结论与展望
综上所述，石墨烯和氧化石墨烯在纺织印染领域具有广泛的应用前景。这两 种材料凭借其独特的性质和优势，可以显著提高纺织品的性能和舒适度，同时为 智能纺织品领域提供新的发展机遇。尽管目前石墨烯和氧化石墨烯在纺织印染中 的应用还处于研究阶段，但随着技术的不断进步和应用的不断拓展，相信在不久 的将来，这两种材料将会成为纺织印染领域的常用材料，为纺织行业的发展注入 新的活力。
为了将石墨烯应用于纺织品，研究者们尝试了多种方法。其中，将石墨烯与 生物基聚合物复合是一种较为有效的方法。通过将石墨烯与纤维素、蛋白质等生 物基聚合物进行复合，可以制备出性能优异的石墨烯/生物基聚合物复合材料。 这种复合材料既保留了石墨烯的优点，又具有生物基聚合物的可持续性，因此在 纺织印染领域具有广阔的应用前景。
石墨烯和碳纳米管在橡胶中的分散性研究
石墨烯和碳纳米管在橡胶中的分散性研究近些年来随着石墨烯和碳纳米管在材料领域众多的工业应用，研究人员开始重视这两种物质在橡胶材料中的分散性状况。
本文就对石墨烯和碳纳米管在橡胶中的分散性研究进行一个综述，旨在为今后基于橡胶材料开发、应用中需要解决的分散性问题提供有效的参考资料。
首先，石墨烯和碳纳米管是新兴的纳米结构材料，具有优异的机械性能、电学性能和光学性能，已成为新型功能材料的首选。
然而，这两种材料的分散性在橡胶材料中仍然是一个挑战，有着重要的意义。
其次，实验证明，石墨烯和碳纳米管在橡胶基材料中的分散性表现出显著的差异。
显著优于碳纳米管的石墨烯，其分散性在橡胶中的表现会受到很多因素的影响，包括体系的热处理、橡胶的形状、石墨烯和橡胶的浓度以及加入材料的性质等。
相应地，石墨烯在橡胶中的分散性促使研究人员将石墨烯和橡胶材料联用，以提高其力学性能和电学性能。
而碳纳米管和橡胶的分散性也受到了影响。
实验表明，碳纳米管在橡胶基材料中的分散性受到影响的因素与石墨烯相似，只是碳纳米管的分散性会比石墨烯低一些。
为改善碳纳米管在橡胶中的分散性，研究人员使用多种表面改性技术，如化学修饰、物理混合和聚合物相互作用等，有效改善了碳纳米管在橡胶中的分散性。
最后，研究者在石墨烯和碳纳米管在橡胶中的分散性方面也做了相关研究。
他们发现，将自然界的活性物质引入橡胶体系中可以显著改善石墨烯和碳纳米管在橡胶中的分散性。
而此外，一些抗菌剂，抗氧化剂、吸附剂等也可以通过影响石墨烯和碳纳米管的极性、表面能和表面电荷等因素，对其分散性有一定的改善作用。
总之，以上研究表明，石墨烯和碳纳米管在橡胶中的分散性具有重要的意义，它们能够有效改善橡胶材料的机械性能、电学性能和光学性能，从而在材料领域得到广泛应用。
因此，基于石墨烯和碳纳米管在橡胶中的分散性，未来将展开更多的研究，以期获取更佳的橡胶材料应用效果。
微晶石墨烯高分子复合材料制备及性能分析
微晶石墨烯高分子复合材料制备及性能分析摘要：天然橡胶是高分子材料中最常见的材料之一，其氧指数仅为17，具有较强的易燃特性，且燃烧时会释放数量众多的黑烟，完善其阻燃性是维持天然橡胶长期使用的重要保证。
无机阻燃填料一般要具备极大的填充量才能符合日常阻燃需求，经济适用性较差。
在聚合物内添加微量有机蒙脱土，不但可以完善聚合物基体力学性能、气体阻隔性与耐溶解性，在材料的耐热与阻燃方面也得到极大提升，拥有很强的阻燃性与燃烧自熄性，改进了传统卤素阻燃剂不足，达到清洁生产与环境友好目的。
关键词：微晶石墨烯；高分子；复合材料制备；性能分析引言这种复合物由分散在气质和气质中的本体组合物组成。
不同的材料可以让对方弥补对方的不足，进一步凸显优势。
复合材料的组合性能比单个原始材料好得多，复合材料是可以设计的，可以根据国防、交通、医疗等各个领域的要求设计各种复合材料组合，满足各种应用领域的要求。
高分子材料的天然聚合物可以用于复合材料的研究，天然高分子材料属于可再生材料，可以生物降解，因此可以广泛应用。
目前工业上经常选择纤维素、淀粉等作为高分子材料。
微晶石墨烯是目前广泛使用的强化相材料，不仅提高了源材料的拉伸性能，而且具有一定的导电性。
一、石墨烯的优势1.1石墨烯是所有碳同素异形体的基本单元，分析石墨烯具有代表性当积累石墨烯规则时，形成多层或多层石墨烯纳米线。
不同炭黑含量由石墨烯的随机堆积而成。
石墨烯层被包裹在一起形成碳纳米管。
因此，石墨烯具有不同碳同位素形式的一些固有特性。
其次，石墨烯的研究也可为其他碳物质的研究提供参考。
1.2石墨烯表面性能优异研究表明，填充物/橡胶界面相互作用对橡胶性能起着决定性作用，填充物表面良好的性能促进了界面相互作用。
对不同几何形状的碳纳米填充材料表面进行了比较，结果表明石墨烯的表面积和表面褶皱性能较高，可以吸收更多摩擦产生的能量。
因此，石墨烯的强化效果更加明显。
二、微晶石墨烯高分子复合材料制备2.1液相剥离法液相剥离法是一种先将石墨分散在有机溶剂中，然后用超声波[23.241]制得单层或多层石墨烯的方法。
石墨烯橡胶基复合材料的制备方法
石墨烯橡胶基复合材料的制备方法目前石墨烯/橡胶导电复合材料的制备方法主要包括溶液共混法、胶乳共混法、机械混炼法等。
一、溶液共混法溶液混合法是实验室制备聚合物基纳米复合材料常用的方法。
具体步骤是将石墨烯片层或者是石墨烯衍生物的胶体悬浮液与目标聚合物基体混合在一起；聚合物可以单独溶解在溶剂中，也可以溶解在石墨烯片的悬浮液中。
接着将目标聚合物的不良溶剂加入该悬浮混合液中，结果包裹着填料的聚合物的分子链会发生沉降作用，而后沉降复合物经过提纯和干燥及进一步的处理就可以进行相关实验或应用。
此外，也可以将石墨烯/聚合物复合溶液中的溶剂直接挥发掉，但是研究表明，该种方法中由于溶剂挥发速率较慢，可能会发生石墨烯聚集现象，最终降低复合材料的性能。
Ashwin等报道了通过溶液涂覆法制备石墨烯/橡胶纳米复合材料。
具体工艺是将TrGO与NBR溶于二甲苯形成均匀的浆状物，然后将该溶液涂覆于铝板上，形成2～3mm厚的橡胶混合物，最后在空气中固化24h得到石墨烯/橡胶复合材料。
图4-1 石墨烯/橡胶复合材料的SEM图像采用溶液共混法制备石墨烯/橡胶复合材料时，石墨烯能够理想地被剥离并均匀分散于橡胶基体中，但该方法也有很多局限性，如石墨烯及其衍生物一般很难与橡胶基体同时分散于共同的溶剂中，如三氯甲烷、甲苯等，因此需要对其进行改性处理，但是化学改性又会影响石墨烯的导电性；此外，大量使用有机溶剂造成环境污染且成本大，与目前的环保趋势不符；橡胶硫化配合剂也很难通过溶液共混加入；另外，有研究表明，溶剂小分子极易进入并紧密吸附到石墨烯片层间，很难将其完全脱除，这为通过溶液共混法制备高性能复合材料带来了困难。
胶乳共混法可以避免这些缺点。
二、胶乳共混法胶乳共混法是首先将石墨烯或者GO分散在水相中，接着再与橡胶胶乳混合，搅拌均匀后进行破乳、干燥、硫化得到石墨烯/橡胶复合材料。
该方法无溶剂引入、污染小，工艺相对简单。
Li等通过在天然橡胶乳液中原位还原氧化石墨烯制备了石墨烯（GR）填充改性天然橡胶（NR），工艺路线见图4-2。
2009级高分子毕业论文题目汇总表
曾春芳（硕士生）
液化石墨烯的应用研究
1
吴思武（硕士生）
橡胶复合材料的界面特性研究
1
郭文珊（硕士生）
生物基聚酯的纳米复合和应用研究
1
严玉蓉5
洪舒寒（硕士生）
乳液静电纺丝成型制备功能纤维毡研究
1
张海亮（硕士生）
高性能尼龙合成及纺丝成型
1
程慰（研究生）
离子液体改性功能电纺纤维机理研究
1
李春燕（研究生）
功能性PVDF静电纺丝成型
1
闫增阳
李坤泉
有机/无机杂化超疏水涂层的研究
1
曾幸荣、赖学军1
刘琼宇
含磷丙烯酸酯乳液的制备及阻燃性能研究
1
李红强、赖学军1
吴文剑
β-环糊精对小分子抗氧剂的包合作用研究
1
张安强1
填料分散与橡胶-填料相互作用对橡胶补强的影响
1
张广照3
环境友好型化学灌浆材料
1
张翊
杂化聚合合成海洋防污高分子材料
1
陈珊珊
1
陈亦皇（创新班）
1
孟欢（硕二）
DOPO-硼硅氧烷的合成及应用研究
1
郑丽君（硕二）
DOPO环氧基衍生物的合成及应用
1
高玉斌（硕二）
磷硼阻燃剂的合成及应用
1
袁俊轩（硕二）
本征型无卤阻燃交联聚烯烃电缆料
1
李阳（博士生）
功能性聚硅氧烷微球的制备
1
叶海伦（硕二）
填充型导热复合材料的制备
1
罗琴琴（博士生）
聚硅氧烷接枝物的研究
1
1
毛炳和
多层载药壳聚糖微球制备及性能研究
1
叶文婷
石墨烯增强母粒的原理
石墨烯增强母粒的原理全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：石墨烯增强母粒的原理主要是利用石墨烯的独特性质，如高强度、高导热性和高导电性，与其它材料进行复配，从而改善材料的性能。
石墨烯增强母粒的原理可以从以下几个方面来详细说明：1.增强机制：石墨烯在基础材料中的加入可以提高材料的强度和硬度，使材料具有更好的耐磨性和耐腐蚀性。
石墨烯的高导热性可以有效地改善材料的导热性能，提高材料的散热性能。
石墨烯的高导电性可以提高材料的导电性能，增强电子传输速度，使材料具有更好的电气性能。
3.制备工艺：石墨烯增强母粒的制备工艺也是影响其性能的重要因素。
常用的制备方法包括物理共混、化学还原和机械混合等。
在制备过程中，需要控制石墨烯与基础材料的分散性和均匀性，以确保其在复合材料中的均匀分散和良好的性能表现。
4.应用领域：石墨烯增强母粒广泛应用于各个领域，如汽车工业、航空航天、电子设备、生物医学和能源储存等。
在汽车工业中，石墨烯增强母粒可以提高汽车部件的强度和硬度，增加零部件的使用寿命；在生物医学领域中，石墨烯增强母粒可以用于制备高强度和高弹性的生物材料，用于人体植入材料等。
石墨烯增强母粒是一种重要的纳米复合材料，在实际应用中具有广阔的发展前景。
通过合理的制备工艺和界面结合方式，可以充分发挥石墨烯的优异性能，提高基础材料的性能和功能，为各个领域的应用带来更多的可能性。
第二篇示例：石墨烯是一种由碳原子按照六角形排列形成的二维晶格结构的材料，具有独特的电学、热学和力学性质。
由于其强度高、导电性好和柔韧性强等优点，石墨烯已成为研究热点，并在许多领域展现出巨大的应用潜力。
石墨烯增强母粒是一种通过将石墨烯与其他材料混合，以提高该材料的性能的方法。
石墨烯在增强母粒中的作用主要体现在以下几个方面：石墨烯具有优异的机械强度和刚度，可以有效增强材料的力学性能。
由于石墨烯的强度比钢高200倍以上，因此将其加入到其他材料中可以显著提高材料的抗拉强度和硬度。
中国科学院大学文献阅读报告
附件2:中国科学院大学材料科学与光电技术学院《文献阅读》报告学生姓名学号培养单位理化技术研究所专业材料工程手机E-mail导师姓名职称研究员联系电话E-mail指导教师电话E-maijih@ucas ,石墨烯、纤维素简介石墨烯被誉为21世纪的明星材料，在将来或许会取代硅材料在计算 机，太阳能电池等领域的应用。
石墨烯是目前世界上最薄、强度最大、 电阻率最小的二维晶体材料，具有比表面积高、高导电性、高机械强 度、易于修饰、室温量子霍尔效应等优异的物理及电学性质 [1-4]。
单层石显烯及其派生物示意图昭FigJ Schematic diagrams of Rraphene and itsderivatives 11*1纤维素是自然界最为丰富的可再生资源，每年通过光合作用可合成约 1011~1012吨⑸。
纤维素与人类生活密切相关，其特殊的结构使其具有 独特的物理和化学性质，纤维素不仅可以生物降解，还具有良好的生 物相容性。
graphene {2 dimrr^ions )0 dimension fiillefme 1 dimension 3 dimensionscaibon nanclubc ^raphiieCHZHE-2)二，橡胶材料概况橡胶在室温下具有独特的高弹性，其作为一种重要的战略性物质，广泛应用于国民经济、高新技术和国防军工等领域。
然而，未补强的橡胶强度低、模量低、耐磨差、抗疲劳差，没有实用性，因此对于绝大多数橡胶都需要填充补强［8］。
目前，炭黑和白炭黑是橡胶材料的主要补强剂，广泛应用于各种橡胶材料的制品中。
在橡胶补强的同时，由于橡胶材料固有的粘弹滞后损耗和橡胶内部的填料-填料、填料-大分子链以及大分子链之间的摩擦，动态环境下使用的橡胶制品会产生大量的热量，产生的热量不能及时传导出去将导致橡胶内部急剧升温，使其性能劣化，因此需要提高橡胶制品的导热性来提高其动态使用下的使用性能和使用寿命［8］。
石墨烯作为橡胶纳米填料，具有更高的比表面积、强度、弹性、热导性和电导率等。
石墨烯-羧甲基纤维素复合气凝胶的制备及吸油性能评价
石墨烯-羧甲基纤维素复合气凝胶的制备及吸油性能评价石墨烯-羧甲基纤维素复合气凝胶的制备及吸油性能评价一、引言近年来，随着环境污染和油品泄漏事故的频发，对吸油材料的需求量逐渐增大。
传统吸油材料存在着吸油性能差、重量大、再利用困难等问题，因此，寻找一种新型高效吸油材料具有重要意义。
石墨烯作为一种新型二维纳米材料，因其独特的结构和卓越的力学性能，在吸油领域表现出了很大的潜力。
而羧甲基纤维素作为一种生物可降解的多功能材料，具有良好的黏附能力和吸油性能。
因此，将石墨烯与羧甲基纤维素复合制备成气凝胶，不仅可以克服各自的缺点，还可以提高吸油性能，具有很大的应用前景。
二、材料与方法1. 实验材料实验中所用的材料包括氧化石墨烯、羧甲基纤维素、乙醇、去离子水等。
2. 实验方法首先，将氧化石墨烯和羧甲基纤维素按一定比例混合，在乙醇溶液中超声处理，使其均匀分散。
然后，将混合溶液通过旋转蒸发浓缩的方法制备成气凝胶。
最后，将得到的气凝胶进行真空干燥处理，得到最终的石墨烯-羧甲基纤维素复合气凝胶样品。
三、结果与讨论通过扫描电子显微镜(SEM)观察复合气凝胶的形貌，结果显示，复合气凝胶呈现出均匀的多孔结构，表面光滑。
这是因为石墨烯具有良好的分散性和导电性，可以有效防止纤维素的团聚和沉淀，促进气凝胶的形成。
通过石油吸附实验评价复合气凝胶的吸油性能。
实验结果显示，石墨烯-羧甲基纤维素复合气凝胶对石油的吸附能力明显优于纯羧甲基纤维素和氧化石墨烯。
这是因为石墨烯具有大量的氧化物基团，能够吸附更多的石油分子。
同时，多孔的气凝胶结构也增加了石油分子的接触面积，提高了吸附效率。
四、结论本研究成功制备出石墨烯-羧甲基纤维素复合气凝胶，并评价了其吸油性能。
实验结果表明，复合气凝胶展现出较高的吸油性能，这得益于石墨烯和羧甲基纤维素的协同作用。
石墨烯的表面活性基团增加了吸附石油的能力，而羧甲基纤维素的多孔结构提高了吸附效率。
这种石墨烯-羧甲基纤维素复合气凝胶具有重量轻、吸附能力强、再利用性好等优点，有望在油品泄漏处理等领域发挥重要作用。
石墨烯增强母粒的原理
石墨烯增强母粒的原理
石墨烯具有以下几个特点，使其成为一种理想的增强材料：
1.高强度和高刚度：石墨烯具有非常高的强度和刚度，比钢
还要强硬并且非常轻巧。
这使得它能够在复合材料中增加材料
的强度和刚度，提升材料的力学性能。
2.高导热性：石墨烯的导热性能非常好，可以迅速传导热量。
当石墨烯被添加到母粒中时，它可以提高复合材料的导热性能，使其更好地散热。
3.高导电性：石墨烯是一种优秀的导电材料，能够有效地传
导电流。
在复合材料中，石墨烯的添加可以提高材料的导电性，广泛应用于电子器件等领域。
1.增强作用：石墨烯的高强度和高刚度使其能够增加母粒的
力学性能。
当石墨烯与母粒中的基础材料相互作用时，它能够
有效地传递应力，提高母粒的强度和刚度。
此外，石墨烯还能
够改善材料的抗拉强度、压缩强度和耐磨性，提高材料的耐久性。
2.散热作用：石墨烯的高导热性能使其能够增强母粒的导热性。
当石墨烯与母粒中的基础材料结合时，它能够加速热量的
传导，提高材料的散热效果。
这在一些需要优良散热性能的领域，如电子器件散热等，具有重要的意义。
3.导电作用：石墨烯的高导电性使其能够增强母粒的导电性能。
当石墨烯与母粒中的基础材料相结合时，它能够形成有效的导电网络，提高母粒的电导率。
这在电子器件、导电材料等领域具有广泛的应用。
石墨烯橡胶复合材料的性能
石墨烯橡胶复合材料的性能一、机械性能石墨烯拉伸强度高达130GPa、杨氏模量约为1.01TPa，为目前最硬、强度最高的材料；此外，它还拥有超高的比表面积（约为2630m2/g），比传统石墨高100～500倍，石墨烯的径厚比约为400，比炭黑的高40～80倍，添加少量石墨烯就能明显提升橡胶复合材料性能，这对于石墨烯改性纳米复合材料的应用大有裨益。
Araby等将结构完整的、厚度为3.56nm的石墨烯片通过机械共混法混入EPDM 橡胶中制备出了纳米复合材料。
当GNPs填量为26.7%（体积分数）时，复合材料的杨氏模量、拉伸强度和撕裂强度分别增大了710%、404%和270%。
Gan等利用溶液混合法制备了硅橡胶（SR）/氧化石墨烯纳米复合材料。
结果表明：GO片能够均匀地分散在SR基体中，同时纳米复合材料的热性能和机械性能得到增大。
同时还发现，将不同乙烯基浓度的SR共混使用制备的GO填充纳米复合材料的机械性能均比单一乙烯基浓度的SR纳米复合材料高。
二、疲劳性能橡胶制品在轮胎、高速机车、航空航天等领域服役时，常处于周期动态负载状态，而制品疲劳寿命很大程度上取决于橡胶材料的疲劳断裂性能。
因此，为了保证橡胶制品使用时的安全性、可靠性和长寿命，改善橡胶材料的动态疲劳特性具有重要的意义。
Mahmoud等研究了GNPs对NBR橡胶“循环疲劳—滞后”性能影响。
累计损伤可用耗散的能量LDE（Loading path Disspated Energy）来表示，LDE随周期性应力—应变循环次数的变化情况见图4-6。
研究表明，随着GNPs填量增多，体系中GNPs总表面积增大，GNPs与橡胶基体之间的摩擦作用更强，结果循环过程中复合材料的能量耗散增多，滞后效应更明显，损伤速率加快；且随着循环次数增多，GNPs的结构发生破坏；在经历初次十个疲劳循环后，纳米复合材料的LDE 速率增大到了临界值，此后随着循环次数增大，累积损伤速率变化很小，纳米复合材料的损伤耗散能量降低。
aem橡胶硫化及补强体系的研究
aem橡胶硫化及补强体系的研究现代航空航天技术的发展及轮转轴系统的不断优化，要求高强度橡胶硫化物（AEM）及补强体用于构建它们所依赖的复杂机械结构。
为此，研究者们着眼于提升AEM材料性能并开发出更为高效、广泛适用的补强体。
本文综述了研究团队过去十年来针对AEM橡胶硫化和补强体系的解决方案。
首先，本文简单介绍了AEM材料的结构和性质，以及AEM-based橡胶硫化体系的特点。
其次，本文详细分析了不同补强体的结构和性能，以及它们对AEM橡胶硫化体系的影响。
最后，本文概述了未来研究的方向，并展望了AEM橡胶硫化及补强体系的发展前景。
关键词：AEM，硫化，补强体，性能AEM橡胶硫化及补强体系的研究随着现代航空航天技术的发展及轮转轴系统的不断优化，对高强度橡胶硫化物（AEM）和补强体的需求日益突出。
由于AEM材料的优异性能，它们被广泛应用于航空、航天及航空涡轮叶片的构建等复杂机械系统。
因此，开发出更为高效和广泛适用的补强体，以提升AEM 材料的性能，已经成为当今研究者的一个主要课题。
一、AEM材料结构及性质AEM材料由不同比例的乙烯-丁二烯-二烯基氯乙烯（EPDM）和氯乙烯共聚物（PVC）组成，它们具有优异的力学性能，以及抗氧化、耐热、耐抗拉、耐低温、耐水解，及抗老化等优势。
此外，AEM材料的加工过程几乎不会产生废弃物，从而具有较高的环保性。
二、AEM橡胶硫化体系AEM橡胶硫化体系是由AEM橡胶组份、填料、活性剂、润滑剂等混合而成，以提高AEM材料的力学性能和耐磨性，并增强材料的韧性，减少它们所受到的冲击。
此外，通过添加特定的增强剂，AEM橡胶硫化体系还可提高AEM材料的耐氧化性、抗拉伸性以及耐热性等特性，从而使其能够较好的满足航空安全的要求。
三、补强体的结构及性能补强体主要用于改善AEM材料的性能，它们具有耐碱性、耐氧化性、耐候性以及抗张性等优异性能。
普遍应用于AEM橡胶硫化体系中的补强体包括：石墨烯、碳纤维、氧化铝粉、氧化锰粉、铝烯醚等。
硅气凝胶增强增韧的研究进展
硅气凝胶增强增韧的研究进展赵洪凯;许亚军【摘要】硅气凝胶作为纳米多孔材料具有热导率低、密度小、孔隙率高等诸多优点,但强韧性差的缺点依然限制了其广泛应用.近年来,国内外学者研究制备的硅气凝胶的整体性和强韧性大为改善.从增强增韧硅气凝胶本体强度方面出发,简要介绍了其原料配比及制备工艺增强增韧的研究进展;再从材料复合硅气凝胶方面出发,综合论述了聚合物、纤维、石墨烯增强增韧的研究进展.【期刊名称】《无机盐工业》【年(卷),期】2019(051)001【总页数】4页(P12-15)【关键词】硅气凝胶;工艺配比改进;聚合物增强;纤维增强;石墨烯增强【作者】赵洪凯;许亚军【作者单位】吉林建筑大学材料科学与工程学院,吉林长春130118;吉林建筑大学材料科学与工程学院,吉林长春130118【正文语种】中文【中图分类】TQ127.2硅气凝胶由纳米级胶粒相互聚合形成，具有低密度、高孔隙率、导热系数小的特点，密度最小为0.003 g/cm3，比表面积最大为1 000 m2/g，孔隙率最高达 98%，导热系数低至 0.012 W/（m·℃）［1］。
硅气凝胶的研究发展迅猛，但易脆性和强度低的缺点依然限制了其规模化生产和应用。
为了提高硅气凝胶的强度和脆性，国内外专家学者一方面改进其本体强韧性，另一方面复合增强体来提高其强韧性。
目前为止，硅气凝胶本体增强增韧工艺及其材料复合增强增韧有了很大的进展。
本文从制备硅气凝胶的工艺配比方面介绍了其研究现状并且综述了各种增强体复合硅气凝胶的研究进程。
1 从工艺及配比方面制备增强增韧硅气凝胶的研究进展随着硅气凝胶不断深入的研究，其制备工艺有了长足的发展。
国内外学者分别从制备硅气凝胶的工艺、原料配比等方面着手增强其性能。
1.1 从工艺方面增强改进硅气凝胶在制备硅气凝胶时，为了安全和降低成本，干燥技术逐渐发展为常压干燥工艺。
其能通过增强网络骨架和控制收缩率而影响硅气凝胶的性能。
硅气凝胶在常压制备时，湿凝胶内有大量的溶剂和羟基，且由于溶剂的高表面张力和羟基的亲水性，使干燥时凝胶骨架强度不足以承受各方向的毛细管压力，从而发生收缩坍塌和粉化。
丁腈橡胶橡塑材料并用研究进展
合成橡胶工业,2021-01-15,44(1)：70〜75CHINA SYNTHETIC RUBBER INDUSTRY 专论・综述DOI：10.19908/ki.ISSN1000-1255.2021.01.0070丁腈橡胶/橡塑材料并用研究进展黄溪岱，胡海华，何连成，李波，吴宇，周雷，赵洪国(中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心，兰州730060)摘要：综述了近年来国内外丁腈橡胶与天然橡胶、丁苯橡胶、卤化丁基橡胶、三元乙丙橡胶、聚丙烯聚氯乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚酰胺及其他橡塑材料并用改性的研究进展。
关键词：丁腈橡胶；橡塑材料；并用胶；综述中图分类号：TQ333.7文献标志码:A文章编号：1000-1255(2021)01-0070-06丁腈橡胶(NBR)由于双键和极性基团的存在，使其在耐老化、耐低温和加工性能等方面存在一定的缺陷。
橡塑材料并用可以更好地发挥各组分的优势，这种被称为“高分子合金”的混合物与单纯的橡胶或树脂相比在性能上优势更大。
近年来,NBR与其他橡塑材料并用的改性方法是NBR研究的热点之一％本文对近年来一些主流橡塑材料与NBR的并用及其硫化条件、相容性和增强体系等的研究进展加以总结。
1NBR与橡胶并用在NBR与橡胶的并用中主要需考虑不同胶种之间相容性的差异、形态结构分布以及并用胶共硫化体系的选择等。
1.1NBR/天然橡胶(NR)Li等+1〕系统研究了环氧化天然橡胶(ENR)作为增容剂、硅烷偶联剂原位改性和杂化填料对NR/NBR并用胶性能的影响，研究表明,ENR可以大大减小分散区域的尺寸并增加两相的界面厚度，当ENR用量为5份(质量，下同)时的增容效果最佳;硅烷改性改善了填料的分散性并提高了橡胶的综合性能,添加20份白炭黑和32份炭黑的NR/NBR并用胶具有最优的抗湿滑性和耐磨性以及低滚动阻力。
王建功等⑵研究了硫化体系对NR/NBR并用胶性能的影响,结果表明,随着硫的减少和促进剂的增加,并用胶的交联密度下降,硫化速率先增大后减小,阻尼性能得到改善,但物理机械性能、硬度、回弹性和动态永久压缩变形都有所下降％Ismail等［3］发现NR/NBR并用胶的抗溶胀性和硬度均随着NBR用量的增加而升高，而疲劳寿命和回弹性下降。
橡胶材料的导热性能
橡胶材料的导热性能橡胶材料作为一种常见的弹性材料，在各个领域中被广泛应用。
然而，由于其导热性能相对较差，其在一些需要导热性能的应用中存在一定的限制。
本文将对橡胶材料的导热性能进行探讨，包括其导热机制、影响导热性能的因素以及提高导热性能的方法。
一、橡胶材料的导热机制橡胶材料的导热机制可以通过分子热运动的方式来解释。
在橡胶材料中，由于分子之间的距离较远，分子之间的相互作用力较小，因此热传导主要依靠分子的热运动。
当橡胶材料受到外界的加热时，分子会产生振动，使得热能从一个分子传递到另一个分子，从而实现导热。
然而，由于橡胶材料分子的排列较为松散，分子之间的振动传递速度较慢，导致橡胶材料的导热性能较差。
二、影响橡胶材料导热性能的因素1. 橡胶材料的成分和结构：橡胶材料的成分和结构会直接影响其导热性能。
一般来说，添加导热填料（如石墨、金属粉末等）或掺入导热添加剂（如石墨烯、二维纳米材料等）可以提高橡胶材料的导热性能。
此外，改变橡胶材料的分子排列方式，如通过交联等方法，也可以增加橡胶材料的导热性能。
2. 热传导路径：热传导路径是指热量从一个点传递到另一个点的路径。
橡胶材料内部的孔隙和缺陷会影响热传导路径的连续性，从而降低导热性能。
因此，减少橡胶材料内部的孔隙和缺陷可以提高其导热性能。
3. 温度和压力：温度和压力是影响橡胶材料导热性能的重要因素。
一般情况下，温度越高，分子的热运动越激烈，导热性能越好。
而压力的增加可以增加橡胶材料分子之间的相互距离，从而促进热传导。
三、提高橡胶材料导热性能的方法为了改善橡胶材料的导热性能，研究人员提出了许多方法。
1. 添加导热填料：可向橡胶材料中添加导热填料，如石墨、金属粉末等，以增加其导热性能。
导热填料能够提供更好的热传导路径，从而有效地提高橡胶材料的导热性能。
2. 掺入导热添加剂：研究人员发现，掺入导热添加剂，如石墨烯、二维纳米材料等，能够显著提高橡胶材料的导热性能。
这是因为这些导热添加剂具有良好的导热性能，并且能够增加橡胶材料分子之间的相互距离，促进热量的传递。
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橡胶/石墨烯复合材料的表征
石墨烯片晶含量在16.7vol%时（石墨烯/丁苯橡胶），拉伸 强度、杨氏模量、撕裂强度分别提高了413%、782%、709%。 Polymer 55 (2014) 201--210
橡胶/石墨烯复合材料的表征
橡胶/石墨烯复合材料的表征
Polymer 54 (2013) 3663—3670 几种增强材料性能比较
纳米纤维素/橡胶复合材料表征
Macromolecules 2011, 44, 4422–4427 纳米微晶纤维素含量在1%时（纳米微晶纤维素/聚氨酯复合材 料），拉伸强度和断裂应变分别提高了8倍和1.3倍。
纳米纤维素/橡胶复合材料表征
展望
石墨烯在力学、电学、热力学等各个领域 都有着优异的性能，纳米纤维素也具有优异的 力学性能，但是现今仍然缺少简单有效的方法 宏量生产，并且石墨烯、纳米纤维素在橡胶基 体中容易团聚、不能均匀分散也是一大难题。 今后的研究方向当为宏量生产石墨烯、纳米纤 维素，解决石墨烯、纳米纤维素在橡胶基体中 的分散性问题和界面相容性问题，进一步提高 石墨烯、纳米纤维素对橡胶的增强效果。
石墨烯及纳米纤维素对橡胶材料的 增强
汇 报 人：黄大勇 学 号：2014E8003061066 培养单位：中科院理化所
2015.6.19
石墨烯简介
• 石墨烯是目前世界上最薄、强度最大、电阻率最小的二维 晶体材料，具有比表面积高、高导电性、高机械强度、易 于修饰、室温量子霍尔效应等优异的物理及电学性质。石 墨烯的制备主要有机械剥离法、溶液液相剥离法、外延生 长法、化学气相沉积法和还原氧化石墨烯法。
纳米纤维素简介
• 纳米纤维素具有来源广泛、天然可再生、比表面积高、比重 小、线热膨胀系数低以及力学性能优异等特点，在纳米增强 复合材料、纳米纸和薄膜材料、气凝胶材料、模板剂材料等 有着广泛的应用前景。
橡胶/石墨烯复合材料制备方法
橡胶/石墨烯复合材料的制备方法主要有溶液共混法、直 接共混法和胶乳共混法。 溶液共混法是指将石墨烯和橡胶分散在溶剂中，在搅拌或 超声作用下进行共混，然后挥发溶剂或加入非溶剂进行共沉 淀，再硫化制备复合材料的方法。 Polymer 55 (2014) 201--210
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纳米纤维素的制备
Cellulose (2015) 22:935–969 将MCC （微晶纤维素）与一定质量分数的 硫酸按1: 6 的比例混合，在一定水浴温度下进 行酸解一段时间，水解后进行减压抽滤，并 用蒸馏水洗涤固体至中性，然后在45℃烘箱 中烘12h，得到酸解微晶纤维素，再配成一定 浓度的悬浮液利用超声植物细胞粉碎机进行 超声处理一段时间，然后进行冷冻干燥成粉 末即得到纳米微晶纤维素。