共凝聚法制备羧基丁腈橡胶石墨烯纳米复合材料的研究.docx

共凝聚法制备羧基丁腈橡胶石墨烯纳米复合材料的研究
近年来，石墨烯材料因其极高的导电性、导热性、机械性能以及其独特的化学和物理性质引起了广泛的关注。同时，羧基丁腈橡胶（XNBR）具有优异的力学性能、耐油性、耐用性能和热稳定性等特性，在工业上应用广泛。本论文旨在通过共凝聚法制备羧基丁腈橡胶石墨烯纳米复合材料，以提高其力学性能、导电性能和导热性能，拓展其应用领域。
1.实验设计
共凝聚法是一种较为简单、易于操作的制备纳米复合材料的方法。本实验采用了共凝聚法制备羧基丁腈橡胶石墨烯纳米复合材料。实验过程中，首先将石墨烯烷基化，然后通过共溶剂法将其分散于羧基丁腈橡胶溶液中，经过搅拌、超声处理、真空干燥、热压等步骤制备样品。
2.实验结果
通过场发射扫描电子显微镜（FESEM）观察，得到了样品形貌图像。可以看到，石墨烯纳米片分散均匀，且与XNBR基体紧密结合，形成一个连续的网络结构。同时，通过X射线衍射（XRD）及热重分析（TGA）等测试，证明石墨烯的化学结构未受到破坏，在制备过程中没有发生氧化还原反应和裂解分解现象。导电性测试结果表明，石墨烯含量增加，样品导电性能显著提高。同时，热传导测试结果表明石墨烯的引入显著提高了样品的热传导性能。力学性能测试结果表明，同样的，石墨烯的引入也提高了样品的质量强度和弯曲强度，同时降低了其断裂伸长率。
3.实验讨论
通过实验结果可知，共凝聚法制备的羧基丁腈橡胶石墨烯纳米复合材料具有优异的导电性能、热传导性能和力学性能，这些特性使得其在电子器件、能源、航空航天、汽车等领域中具有广泛的应用前景。石墨烯能够改善基体材料中的导电性、热传导性、强度和刚度，从而提高其整体性能，这是由于石墨烯的具有高比表面积和非常薄的结构，具有独特的与其他材料相比不可替代的化学和物理性质所致。
4.结论
本实验采用共凝聚法制备了羧基丁腈橡胶石墨烯纳米复合材料，并得出了其高导电性、高热传导性和优异的力学性能。这种复合材料在工业和科研领域中具有重要的应用前景。本实验加深了对复合材料生产工艺过程及材料的性质之间的关联性的认识，为日后进一步研究提供了指导。