氧化石墨烯/多壁碳纳米管配比对天然橡胶性能的影响*

严 刚，李文超，蒋超杰，邱 健，葛孚宇,李 利，2，宋维浩

(1. 青岛科技大学 机电工程学院,山东 青岛 266061;2. 轮胎先进装备与关键材料国家工程实验室,山东 青岛 266061)

0 引 言

氧化石墨烯(GO)和多壁碳纳米管(MWCNTs)作为新型纳米材料近年来一直备受关注，在很多领域都有应用。随着橡胶应用范围及橡胶产业的不断扩大，现有橡胶的性能已经无法满足人们的需求，具有良好性能的新型填料不断被开发出来，GO和MWCNTs也开始应用于橡胶生产中，提升橡胶的各种性能并使其具有高的导热、导电和抗静电性，广泛应用于磁性密封条、电磁屏蔽等领域[1-4]。GO具有二维结构，自身周围大量的官能团使其能够与很多材料进行复合，将各种材料的优异性能进行融合，从而获得具有更加优良性能的复合材料[5-7]。通过研究发现GO的加入胶料的导电性和储能模量均有所增强，损耗因子减少，随着GO含量的增加导电性不断增加，变化程度逐渐趋于平缓[8-11]。MWCNTs作为一维材料，特殊的分子结构使其在复合材料中充分的体现高强高韧以及高导电等优异性能[12-13]。用碳纳米管补强天然橡胶，加入4份碳纳米管时填料网络开始形成，当碳纳米管含量增加到6份时填料网络完全形成，份数继续增加填料间相互作用增强，容易对填料网络造成破坏[14]。碳纳米管能够降低复合材料的体积电阻率，碳纳米管添加到一定程度时会出现一个阈渗现象，体积电阻率的下降趋势变小最终消失，通过对MWCNTs进行改性，发现改性后的MWCNTs能够很好地分散在橡胶基体中，复合材料的导电性能得到很大提高[15-17]。……