隨著可膨脹石墨在阻燃方向發(fā)展的日益廣泛，各個(gè)行業(yè)針對(duì)可膨脹石墨的性能也提出了不同的要求，使其在發(fā)展過(guò)程中同時(shí)面臨著機(jī)遇和挑戰(zhàn)。    

PU 聚氨酯行業(yè)    如前所述，可膨脹石墨是聚氨酯PU 泡沫材料的有效阻燃劑?？膳蛎浭赑U 泡沫中不但有阻燃作用，還有抑煙效果，是一種越來(lái)越受到業(yè)界關(guān)注的無(wú)鹵阻燃劑。但是將可膨脹石墨應(yīng)用到PU 泡沫中也存在著困難。    

大多數(shù)PU 發(fā)泡設(shè)備適用的反應(yīng)體系均為液態(tài)，為了將可膨脹石墨有效地加入，必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)。同時(shí)為了在防止加工過(guò)程中，加入的可膨脹石墨對(duì)設(shè)備產(chǎn)生摩擦破壞，可膨脹石墨的灰分也成為了影響其應(yīng)用的重要指標(biāo)。這就要求可膨脹石墨中的灰分必須為軟灰分，使得可膨脹石墨原料的選取條件更加嚴(yán)格。    

對(duì)于一些特殊制品，PU 泡沫后續(xù)的熱壓過(guò)程也對(duì)可膨脹石墨提出了更高的要求。如可膨脹石墨的起始膨脹溫度（Start Expansion Temperature， SET）不能低于某一溫度，否則可膨脹石墨會(huì)在熱壓的過(guò)程中開始膨脹，影響制品的性能。此外，為了使可膨脹石墨很好的分散在聚氨酯的重要組成多元醇中，并不容易沉降，需要對(duì)可膨脹石墨進(jìn)行表面處理，改變其表面性能，或者使其成為多元醇/石墨的觸變體系，從而解決分散問(wèn)題。

可膨脹石墨具有由碳元素組成的六邊網(wǎng)平面層結(jié)構(gòu)，在層平面上，碳原子以共價(jià)鍵結(jié)合，結(jié)合力強(qiáng)，層與層之間以極弱的范德瓦爾斯力結(jié)合，層間距離較大。因此，在適當(dāng)?shù)臈l件下，多種化學(xué)物質(zhì)可以插入石墨層間，與碳原子結(jié)合形成新的化學(xué)相3354石墨層間化合物，這種未膨脹的石墨層間化合物是可膨脹石墨。

可膨脹石墨加熱到適當(dāng)?shù)臏囟群笏查g分解，產(chǎn)生大量氣體，沿軸向膨脹蠕蟲狀的新物質(zhì)——膨脹石墨。膨脹石墨保持鱗片石墨的分子結(jié)構(gòu)，是元素碳的同素異形體，相鄰的三個(gè)碳原子以SP2雜化軌道形成120角的共價(jià)鍵，具有耐熱、導(dǎo)電、耐輻射、耐蝕、自潤(rùn)滑等多種性能。

同時(shí)膨脹石墨具有天然石墨所沒(méi)有的特性，如輕質(zhì)、多孔、柔軟、可壓縮等。因此，膨脹石墨在化學(xué)、電子、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景，特別是以主要成分開發(fā)的紅外/毫米干擾煙霧劑和新型光寶吸收涂料，在應(yīng)用于雙模隱身干擾彈或隱身設(shè)備時(shí)，可以為戰(zhàn)場(chǎng)目標(biāo)提供高效的軟防御被動(dòng)干擾手段。這具有正確引導(dǎo)武l器打擊，提高重要軍l事、政治和經(jīng)濟(jì)目標(biāo)自我打擊的防御能力。石墨已成為傳統(tǒng)工業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)所需的礦物原料，被歐洲國(guó)家列為重要的戰(zhàn)略資源，嚴(yán)格限制了開采和技術(shù)出口。

可膨脹石墨常見的制備方法：1、化學(xué)插層法。初始使用的原料是高碳鱗片石墨，其他化學(xué)試劑如濃硫l酸(98%以上)、雙l氧水(28%以上)、高猛l酸鉀等都使用工業(yè)級(jí)試劑。一般制備步驟如下：在適當(dāng)?shù)臏囟认?，分不同的程序加入不同比例的過(guò)氧l化氫溶液、天然鱗片石墨和濃硫l酸，不斷攪拌反應(yīng)一定時(shí)間，然后洗滌至中性，離心、脫水，60度真空干燥。2、電化學(xué)方法。將石墨粉在強(qiáng)酸電解液中處理制備可膨脹石墨，水解、清洗、干燥。作為強(qiáng)酸，主要使用硫酸或硝l酸。用這種方法制備的可膨脹石墨含硫量低。3、超聲波氧化法。在制備可膨脹石墨的過(guò)程中，對(duì)陽(yáng)極氧化電解液進(jìn)行超聲振動(dòng)，超聲振動(dòng)時(shí)間與陽(yáng)極氧化相同。

可膨脹石墨多采用化學(xué)氧化和電化學(xué)氧化。傳統(tǒng)的化學(xué)氧化法工藝簡(jiǎn)單，質(zhì)量穩(wěn)定，但存在酸性廢物和產(chǎn)品含硫量高等問(wèn)題。電化學(xué)法不使用氧化劑，酸液可多次循環(huán)使用，環(huán)境污染小，成本低，但收率低，可膨脹石墨價(jià)格，對(duì)電極材料要求較高，目前實(shí)驗(yàn)室研究。除了氧化方法不同，這兩種方法的脫酸、洗滌、干燥等后處理是相同的。其中化學(xué)氧化法是迄今為止應(yīng)用廣泛的方法，技術(shù)成熟，在工業(yè)上得到廣泛推廣和應(yīng)用。

可膨脹石墨被膨脹石墨瞬間高溫處理后，會(huì)發(fā)生數(shù)百倍的膨脹，形成蠕蟲狀的碳物質(zhì)。它是無(wú)毒的環(huán)保材料。具有天然石墨的高溫、低溫、輻射、防腐、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能。它還具有柔韌性、耐壓性、可塑性、自潤(rùn)滑性、抗震性、抗畸變性等優(yōu)良性能。

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