随着可膨胀石墨在阻燃方向发展的日益广泛,各个行业针对可膨胀石墨的性能也提出了不同的要求,使其在发展过程中同时面临着机遇和挑战。
PU 聚氨酯行业如前所述,可膨胀石墨是聚氨酯PU 泡沫材料的有效阻燃剂。可膨胀石墨在PU 泡沫中不但有阻燃作用,还有抑烟效果,是一种越来越受到业界关注的无卤阻燃剂。但是将可膨胀石墨应用到PU 泡沫中也存在着困难。
大多数PU 发泡设备适用的反应体系均为液态,为了将可膨胀石墨有效地加入,必须对设备进行改进。同时为了在防止加工过程中,加入的可膨胀石墨对设备产生摩擦破坏,可膨胀石墨的灰分也成为了影响其应用的重要指标。这就要求可膨胀石墨中的灰分必须为软灰分,使得可膨胀石墨原料的选取条件更加严格。
对于一些特殊制品,PU 泡沫后续的热压过程也对可膨胀石墨提出了更高的要求。如可膨胀石墨的起始膨胀温度(Start Expansion Temperature, SET)不能低于某一温度,否则可膨胀石墨会在热压的过程中开始膨胀,影响制品的性能。此外,为了使可膨胀石墨很好的分散在聚氨酯的重要组成多元醇中,并不容易沉降,需要对可膨胀石墨进行表面处理,改变其表面性能,或者使其成为多元醇/石墨的触变体系,从而解决分散问题。
在超声振荡条件下,将可膨胀石墨分别与椰壳基活性炭和活性中间相炭微球混合,制备膨胀石墨/活性炭复合材料,组装成水基双电层电容器。
将可膨胀石墨与高吸附、高导热的石蜡复合,制备了不同比例的中低温相变蓄热材料。用DSC测试了各组复合相变蓄热材料的热物性参数。结果表明,当可膨胀石墨含量小于5%时,对石蜡的相变点和焓变影响不大,具有较强的蓄热能力和较高的热流密度。
通过浸渍、干燥和氢气还原制备了纳米金属钴/可膨胀石墨纳米复合材料。研究发现,该方法制备的复合材料中钴颗粒均匀分散在纳米级可膨胀石墨上,当钴含量为10%~40%时,金属钴具有较高的磁导率,导致复合材料具有良好的低频电磁屏蔽效果。