乳液法制备石墨烯 二氧化硅复合纳米填料

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一种乳液法制备石墨烯/二氧化硅 复合纳米填料的方法其步骤为：

将氧化石墨溶于水中得到其水溶液，然后加入一定量的甲苯通过上海依肯机械设备的研磨分散均质乳化机设备制备得到石墨烯乳液，再加入单体硅氧烷，用氨水调节 pH值后搅拌反应，反应结束后洗涤过滤得到石墨烯/二氧化硅复合纳米填料。与一般溶液共混法制备的石墨烯/二氧化硅复合填料相比，利用本发明技术方案制备 的纳米填料具有特异的微结构，二氧化硅的尺寸达微米级。填料在环氧树脂基体中具有良好的分散性，同时结合了石墨烯材料以及二氧化硅各自的优点能有效地增强 材料的力学性能和导热性能。

石墨烯/白炭黑复合材料由于石墨烯和白炭黑互相穿插有效抑制了两种填料自身的聚集，从而得到高度分散、高度剥离且呈纳米尺度分散的复合材料。不但具有较高的模量和较低的滚动阻力的同时，还大幅度提升了橡胶材料的耐磨性能，并进一步提高复合材料的模量和抗撕裂性能，同时由于氧化石墨烯的片层结构以及良好的自恢复能力，还赋予了橡胶材料良好的气体阻隔性能和自愈合能力，具有传统填料无法比拟的优势

溶液共混法是指先用适当的溶剂将聚合物或预聚物溶解，然后用设备将石墨烯分散在溶液中制备成复合材料。

分散技术三要素：分散介质、分散剂和分散设备

1、分散介质

（1）根据粘度不同，分散介质分为高粘度、中粘度和低粘度三种。在低粘度介质中，如水和有机溶剂，纳米粉体管易于分散。中粘度介质如液态环氧树脂、液态硅橡胶等，高粘度介质如熔融态的塑料

2、分散剂

（1）分散剂的选择，与分散介质的结构、极性、溶度参数等密切相关

（2）分散剂的用量，与纳米粉体比表面积和共价键修饰的功能基团有关

（3）水性介质中，推使用。强极性有机溶剂中，如醇、DMF、NMP， 推使用TNADIS。中等极性有机溶剂如酯类、液态环氧树脂、液态硅橡胶，推使用TNEDIS 

3、分散设备

（1）超声波分散设备：非常适合实验室规模、低粘度介质分散，用于中、高粘度介质时会受到限制

（2）研磨分散设备：适合大规模地分散、中粘度介质分散

（3）采用“先研磨分散、后超声波分散”组合方法，可以高效、稳定地分散。

高速分散机设计理念；

1ERS2000系列作为一个用于混合分散工艺的,其具有连续式性操作,因此也被称作连续式超高速混合分散机,能够更好满足大批量连续化生产作业要求.与传统的批次分散机相比具有以下优势

2分散效率高:批次分散机在进行分散前往往需要预搅拌,在其基础上才能实现较好的分散乳化混合效果.因此所需要时间更多,产量更小.适用于不连续生产或者产量较小的生产.而连续式分散机可以直接进行投料,更短时间能够实现混合分散的颗粒经的要求.产量大效率高,适用于连续式生产,产量更大的情况.

3分散效果好：批次分散机安装在罐体内，物料与分散头较松散，工作时依靠强大的吸力使物料进入分散头中，但在分散乳化过程中，存在部分物料逃逸的情况，混合乳化颗粒经分布较宽，此外批次分散机的分散头为单层结构。不能实现足够小的颗粒经要求。而连续式分散机由于乳化腔体内部设计足够小，分散头与物料紧密接触，剪切充分，同时乳化腔体设计成多层转定子咬合结构，优化粗齿结构，可以满足混合分散的颗粒经分布较窄，效率更高。

4技术功能指标更高：ERS2000系列管线式分散机和批次分散机比较在相同的马达情况下，转速有明显优势，ERS2000转速可以达到14000RPM，可以在更短的时间内处理更多符合要求的物料，能够为大批量生产的企业实现生产过程的成本降低。

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