Като нов функционален въглероден материал, разширеният графит (EG) е насипен и порест подобен на червей материал, получен от естествени графитни люспи чрез интеркалиране, измиване, сушене и експандиране при висока температура.EG В допълнение към отличните свойства на самия естествен графит, като устойчивост на студ и топлина, устойчивост на корозия и самосмазване, той също има характеристиките на мекота, устойчивост на натиск, адсорбция, координация на екологичната среда, биосъвместимост и устойчивост на радиация, които естественият графит не притежава.Още в началото на 1860-те Броуди открива разширен графит чрез нагряване на естествен графит с химически реагенти като сярна киселина и азотна киселина, но приложението му започва едва сто години по-късно.Оттогава много страни започнаха изследвания и разработки на експандиран графит и направиха големи научни пробиви.
Разширеният графит при висока температура може незабавно да разшири обема си от 150 до 300 пъти, от лист до червей, така че структурата да е хлабава, пореста и извита, повърхността се увеличава, повърхностната енергия се подобрява, адсорбцията на люспестия графит е усъвършенстван, а червеобразният графит може да бъде самомозаечен, което увеличава неговата мекота, устойчивост и пластичност.
Разширяемият графит (EG) е графитно междинно съединение, получено от естествен люспест графит чрез химическо окисляване или електрохимично окисляване.По отношение на структурата, EG е наноразмерен композитен материал.Когато EG, получен чрез окисление на обикновения H2SO4, се подложи на висока температура над 200 ℃, реакцията REDOX възниква между сярна киселина и графитни въглеродни атоми, произвеждайки голямо количество SO2, CO2 и водна пара, така че EG започва да се разширява , и достига своя максимален обем при 1 100 ℃, а крайният му обем може да достигне 280 пъти от първоначалния.Това свойство позволява на EG да потуши пламъка чрез моментно увеличаване на размера в случай на пожар.
Механизмът за забавяне на горенето на EG принадлежи към механизма за забавяне на горенето на фазата на втвърдяване, която е забавяща горенето чрез забавяне или прекъсване на генерирането на горими вещества от твърди вещества.Напр. Когато се нагрее до определена степен, той ще започне да се разширява и експандираният графит ще стане вермикуларна форма с много ниска плътност от първоначалния мащаб, като по този начин образува добър изолационен слой.Разширеният графитен лист е не само източникът на въглерод в разширената система, но и изолационният слой, който може ефективно да затопли изолацията, да забави и да спре разлагането на полимера;В същото време по време на процеса на разширение се абсорбира голямо количество топлина, което намалява температурата на системата.В допълнение, по време на процеса на разширяване, киселинните йони в междинния слой се освобождават, за да насърчат дехидратацията и карбонизацията.
EG като забавител на горенето без халоген за защита на околната среда, неговите предимства са: нетоксичен, не генерира токсични и корозивни газове при нагряване и произвежда малко димни газове;Добавеното количество е малко;Без капене;Силна адаптивност към околната среда, липса на миграционен феномен;UV стабилността и стабилността на светлина са добри;Източникът е достатъчен и производственият процес е прост.Поради това EG се използва широко в различни огнезащитни и огнеупорни материали, като пожароустойчиви уплътнения, противопожарни дъски, огнезащитни и антистатични покрития, противопожарни торби, пластмасови огнезащитни материали, огнезащитни пръстени и огнезащитни пластмаси.
Време на публикуване: 09 ноември 2023 г