





电化学方法
电化学法是在恒定电流下,以插入物的水溶液为电解液,石墨和金属材料(不锈钢、铂板、铅板、钛板等)形成复合阳极,金属材料作为阴极插入电解液中,形成闭合回路;或者将石墨悬浮在电解液中,将阴极板和阳极板同时插入电解液中,通过给两个电极通电进行阳极氧化。石墨表面被氧化成碳正离子,在静电引力和浓差扩散的共同作用下,酸根离子或其他极性插层离子嵌入石墨层间,形成可膨胀石墨。
这种制备可膨胀石墨的全过程不需要添加氧化剂,可处理的量大,而腐蚀性物质残留量小。反应后电解液可以往复使用,减少了酸液的用量,节约了成本,减少了环境污染,减少了对设备的损坏,延长了使用寿命。近年来,电化学法凭借其诸多优点逐渐成为许多企业制备可膨胀石墨的常用方法。

可膨胀石墨在防火阻燃材料方面的应用已取得很大的进展,除了传统的阻火圈、防烟条、防火门、防火堵料、阻燃涂料等常规产品外,其他一些应用也日趋广泛。在泡沫产品中,可膨胀石墨的阻燃已经发挥了很大的作用。加入可膨胀石墨的PU 泡沫已经被应用到飞机、火车及其他交通工具的座椅中。由PP、PE 及其他聚烯烃合成的电线电缆中也已经应用可膨胀石墨来增强阻燃性能。除此以外,在屋顶使用的沥青卷材等领域中,可膨胀石墨也占有一席之地。

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,可膨胀石墨,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***,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。
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