导　　师： 马文石;汪军

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 石墨烯是sp杂化碳原子组成的蜂窝状二维原子晶体,特殊的结构使其具有优异的力学、导电、导热等性能,可作为特殊的功能性填料应用于硅橡胶中。然而石墨烯既不亲水也不亲油,在水中及有机溶剂中很难分散均匀,且极易发生聚集,这对石墨烯在硅橡胶中的应用造成了极大的阻碍。本文首先制备了两种改性石墨烯:用KH-792对氧化石墨烯(GO)进行功能化改性并还原制备了功能化石墨烯(FG);采用溶胶-凝胶法将二氧化硅包覆于GO表面并还原后进行亲油改性制备了疏水二氧化硅包覆石墨烯(HM-SiO-G)。随后分别将两种改性石墨烯作为填料加入硅橡胶基体,通过机械共混、室温固化制备了双组份室温硫化(RTV-2)导热硅胶。采用TEM、AFM、FTIR、Raman及XRD等手段对改性石墨烯的表观形貌、化学结构以及在硅橡胶中分散情况进行表征,并研究了RTV-2硅胶的耐热性能、力学性能、导热性能以及电绝缘性能。实验结果表明,FG可稳定均匀分散于乙醇、丙酮等有机溶剂中,通过超声分散可完全剥离成片层。FG的加入可有效提高RTV-2硅胶的耐热性能、力学性能及导热性能,且在一定范围内可保证其电绝缘性。添加2.0 wt%FG时,RTV-2硅胶的导热系数相比纯RTV-2硅胶提高了63%。FG添加量为1.0 wt%时,RTV-2硅胶的体积电阻率为10Ω·cm左右,可以满足大多数场合对灌封胶电绝缘性能的要求,但当添加量继续增加至2.0 wt%时,RTV-2硅胶的体积电阻率降至10Ω·cm左右,低于10Ω·cm,已经达不到电子灌封胶的使用要求。另外,SiO-GO表面可观察到很多明显的颗粒状物质,即包覆于GO表面的二氧化硅纳米颗粒。HM-SiO-G在RTV-2硅胶中分散均匀,未见石墨烯片层或团聚体。HM-Si O-G的加入可有效提高RTV-2硅胶的耐热性能、力学性能及导热性能,且对电绝缘性能无太大影响。HM-SiO-G对硅橡胶导热性能提升的效率远远优于传统的氧化铝填

关 键 词： 石墨烯 改性 双组份 室温硫化硅橡胶 导热

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