在工业生产中,膨胀石墨可以用作阻燃剂,起到隔热和阻燃的作用。然而,当添加石墨时,应添加可膨胀石墨以达到更佳阻燃效果。主要原因是膨胀石墨和可膨胀石墨的转化过程。现在为大家介绍膨胀石墨和可膨胀石墨的阻燃工艺。
为了了解膨胀石墨和可膨胀石墨的阻燃过程,有必要了解膨胀石墨与可膨胀石墨之间的区别。
膨胀石墨是发生膨胀的过程,其体积大。
膨胀石墨和可膨胀石墨是两种不同的产品。膨胀石墨是可膨胀石墨在高温下加热后的产物。由于膨胀后的间隙较大,膨胀石墨具有良好的吸附功能,可用作清洁水中污染物的产品。
涂料工业
可膨胀石墨的细颗粒加入到普通涂料中,可以得到性能较好的阻燃防静电涂料,其在火灾中形成的大量轻质不燃碳层,能有效阻隔热量向基材的辐射,有效保护基材。此应用要求可膨胀石墨在保证其阻燃效果的同时,必须保证其具有较细的粒度。同时,针对不同的涂料配方,可膨胀石墨表面的酸碱度也要适当的进行调整。
工程塑料领域
目前,已有大量关于可膨胀石墨用于阻燃聚烯烃、阻燃橡胶、阻燃苯乙l烯塑料等的报道。可膨胀石墨也可添加于阻燃工程塑料中,可有效的增强塑料防火性能,膨胀性能,同时不影响塑料本身的柔韧性和其它物理性能,且在火焰中不挥发出有毒气体、酸雾、烟等,不增加材料的危险性。但是这也对膨胀石墨的起始膨胀温度提出了严格的要求,如用于 PBT, PA 等工程塑料的可膨胀石墨,为了使其在加工时不膨胀,可膨胀石墨起始膨胀温度要求达到280 -300℃。以上所有这些,都是相关行业近年来对可膨胀石墨提出的新要求。
可膨胀石墨准备方法
1.化学插入法制备的早期原料是高碳鳞片状石墨,其余化学试剂(如浓l硫酸(98%以上)、过氧l化氢(28%以上)、高锰l酸钾等都使用工业级试剂等。准备的一般步骤是在适当的温度下,以不同的添加程序持续混合不同比例的过氧l化氢溶液、天然鳞片石墨和浓l硫酸,反应一段时间,然后中性、离心分离、脱水后用60真空干燥洗涤。
2.电化学法处理强酸电解质中的石墨粉,制作膨胀性石墨,水解、洗涤和干燥。作为强酸,主要使用硫酸或硝l酸。用这种方法制成的膨胀性石墨具有低硫含量。
3.在用超声波氧化法制备可膨胀石墨的过程中,对阳极氧化电解质进行超声波振动,超声波振动与阳极氧化的时间相同。超声波对电解质振动有利于阴阳两极极化,因此提高阳极氧化速度,缩短氧化时间。
4.气相扩散法将石墨和插入物分别放在真空密封管的两端,在插入物端加热,利用两端的温差形成必要的反应差,使插入物以小分子的状态进入鳞片石墨层,形成可膨胀的石墨。用这种方法生产的膨胀性石墨的层数可以控制,但生产成本高。
5.熔盐法将多种插入物与石墨混合加热,形成可膨胀的石墨。