高固含量石墨悬浮体系的制备

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高固含量石墨分散体系在润滑、脱膜等领域具有重要的应用价值。出于环保和成本的考虑,以无毒且廉价的水、乙醇作为分散介质,制备高固含量、低毒性的石墨分散体系成为了该领域的一个研究热点。石墨属非极性材料,要使其成功的分散在水、乙醇等极性介质需借助合适的分散剂体系。这其中,近年发展起来的高分子分散剂受到了研究者的关注。本论文就此展开研究,主要结果及创新点如下:  1)对高分子分散剂VAP73、VAP37、DCA9520、DCA9490分散石墨的能力进行筛选,研究发现VAP73的分散效果最好;  2)以VAP73为分散剂,研究了石墨种类、尺寸、分散剂用量、分散介质、超声分散的时间对石墨悬浮体系的影响。结果表明:当采用土状石墨,其尺寸为45μm,VAP73用量为石墨质量的40%,分散介质为质量比1:1的乙醇和水,超声分散时间为30 min时,石墨的最大分散量可达30%,石墨悬浮体系的最大固含量可达到29.7%;  3)为了降低高成本的高分子分散剂VAP73的使用量,对分散剂助剂进行筛选。研究了分散助剂的种类、加入量、介质pH值、机械搅拌时间对石墨悬浮体系的影响。结果表明:CMC作为分散助剂效果最佳,当石墨分散量为30%时,VAP73用量为石墨质量的20%,CMC用量为石墨质量的1%,pH值为9,机械搅拌时间为1.5 h,此时石墨悬浮体系的最大固含量为27.9%。
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