為了控制氟橡膠(FKM)復(fù)合材料的力學(xué)性能，我們引入了胺化多壁碳納米管(MWCNT-A)和還原氧化石墨烯(RGO)，在FKM網(wǎng)絡(luò)之間協(xié)同產(chǎn)生額外的交聯(lián)。系統(tǒng)研究了交聯(lián)改性對FKM復(fù)合材料力學(xué)性能、電學(xué)性能和熱學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，由于FKM與MWCNT-A以及MWCNTA與RGO之間的相互作用，產(chǎn)生了額外的聯(lián)合，從而制備出具有優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)和熱學(xué)性能的FKM/MWCNT-A/RGO復(fù)合材料。與原始FKM復(fù)合材料相比，F(xiàn)KM/MWCNT-A/RGO復(fù)合材料的抗拉強度、100%應(yīng)變模量、硬度、熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率分別增加了43.8%、656.3%、34.5%、30.3%，增加了8個數(shù)量級。這項研究表明，與納米填料構(gòu)建額外交聯(lián)是一種有效和有前景的路線，為FKM的工業(yè)應(yīng)用提供了途徑。
圖1. 制備FKM/MWCNT - A /RGO復(fù)合材料的示意圖。
圖2. FKM/MWCNT-A/RGO納米復(fù)合材料的交聯(lián)反應(yīng)。
圖3. (a) MWCNT-A和(b) RGO納米填料的SEM圖像。
圖4. 納米填料的化學(xué)成分分析: MWCNT-A的(a)寬掃描XPS譜，(b) C1s譜和(c) N1s譜; RGO的(d)寬掃描XPS光譜和(e) Cls光譜。
圖5. MWCNT-A和RGO納米填料的(a)FTIR和(b) Raman光譜。
圖6. (a)斷裂拉伸強度和伸長率;(b) FKM、FKM/MWCNT-A、FKM/RGO和FKM/MWCNT-A/RGO復(fù)合材料 100%應(yīng)變時的硬度和模量。
圖7. (a) FKM， (b) FKM/MWCNT-A， (c) FKM/RGO和(d) FKM/MWCNT-A/RGO復(fù)合材料的SEM圖像。
圖8. FKM、FKM/MWCNT-A、FKM/RGO和FKM/MWCNT-A/RGO復(fù)合材料的(a)儲能模量和(b) tand 。
圖9. FKM、FKM/MWCNT-A、FKM/RGO和FKM/MWCNT-A/RGO復(fù)合材料的電導(dǎo)率。
圖10. FKM、FKM/MWCNT-A、FKM/RGO和FKM/MWCNT-A/RGO復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)。
圖11. (a) FKM/MWCNT-A和(b) FKM/MWCNT-A/RGO復(fù)合材料交聯(lián)機理示意圖。
圖12. MWCNT-A和RGO用不同方法處理時的FTIR光譜。
相關(guān)研究成果由溫州大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院、浙江省皮革工程重點實驗室Yurou Chen等人于2022年發(fā)表在Composites Part C: Open Access (https://doi.org/10.1016/j.jcomc.2022.100245)上。原文：Enhancing the mechanical properties of fluororubber through the formation of crosslinked networks with aminated multi-walled carbon nanotubes and reduced graphene oxides。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號
