石墨阻燃?jí)|片 自可膨脹石墨商業(yè)化以來，至今已有三十余年的歷史。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，可膨脹石墨的應(yīng)用更加廣泛，特別在密封領(lǐng)域、阻燃領(lǐng)域及抗電磁干擾等領(lǐng)域。主要介紹可膨脹石墨在阻燃防火領(lǐng)域的應(yīng)用，以及可膨脹石墨的發(fā)展方向。
可膨脹石墨作為阻燃材料，與傳統(tǒng)阻燃材料相比具有以下特點(diǎn)：在防火時(shí)，產(chǎn)煙量少；無低落，不造成二次著火;并且瞬間膨脹力強(qiáng)，阻燃效果好。因此特別受到國內(nèi)外用戶的青睞。
一、 可膨脹石墨在阻燃防火領(lǐng)域的應(yīng)用
可膨脹石墨在阻燃防火領(lǐng)域主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面:
1.防火密封條
由于可膨脹石墨的膨脹性、耐高溫性及絕熱性，使其成為優(yōu)良的密封材料，并被廣泛使用。目前主要有兩種形式：第一種是將可膨脹石墨與橡膠材料、無機(jī)阻燃劑（氫氧化鋁）、促進(jìn)劑、硫化劑、補(bǔ)強(qiáng)劑等進(jìn)行混煉、成塑制成各種規(guī)格的膨脹密封條。主要用于防火門、防火玻璃窗等場合。這種密封條在火災(zāi)中具有自始至終阻隔煙氣流動(dòng)的作用。另一種是以玻璃纖維為載體使用某種粘合劑將可膨脹石墨粘合在載體上，它主要應(yīng)用于防火門的制造。
2.防火包、防火堵料、防火圈
因?yàn)榭膳蛎浭诟邷貤l件下具有較高的膨脹率，可制作防火包、防火堵料，作為有效的膨脹阻燃材料，用于建筑中的防火封堵。如密封建筑管道，在電纜、煤氣管道失火時(shí)防止火災(zāi)蔓延。
3.防火板
由于可膨脹石墨密度小，晶體穩(wěn)定，常用于防火板材的混合料中，目的在于增加板材的防火性能，減小板材的密度，增強(qiáng)隔熱性能。膨脹石墨常被研制成薄片使用，這種材料可用于制作墻面和其他可燃基材的阻燃面板，在這種用途中，細(xì)小尺寸的天然鱗片石墨顆?？勺鳛槌跏荚现苯訅褐瞥砂澹馂?zāi)發(fā)生時(shí)，細(xì)小顆粒的石墨可膨脹形成較密實(shí)的防火阻隔層。
4.阻燃涂料
近年來，可膨脹石墨正嘗試應(yīng)用在阻燃涂料中，它可賦予涂料優(yōu)異的受熱膨脹性。美國近來提出一種由纖維增強(qiáng)材料、可膨脹石墨、固體吸熱材料、聚合物粘結(jié)劑等組成的阻燃涂料，可用于纖維板、木板的陰溝涂布。該涂料克服了以往涂料易產(chǎn)生煙氣的不足。在火災(zāi)中可迅速膨脹形成輕質(zhì)碳層，而放出的毒氣（如： SO2、NO等）較少?？捎行У膶?duì)基材進(jìn)行防火保護(hù)。但石墨表面的黑色限制了它的推廣使用。通過表面改性以改變其顏色，增加涂料的色彩品種，使其顏色能為大眾接受，是該研究的焦點(diǎn)問題。
5.阻燃塑料
可膨脹石墨炭形成的膨脹炭化層具有優(yōu)良的隔熱性能、耐高溫性能。可膨脹石墨是迄今為止發(fā)現(xiàn)的僅有的可用于苛刻條件下并具有足夠膨脹強(qiáng)度的膨脹劑?？膳蛎浭谧枞妓芰现械膽?yīng)用主要是利用了可膨脹石墨的膨脹性和絕熱性。如：分散在聚氨酯泡沫中石墨片的膨脹作用可阻止燃燒、減弱火勢，同時(shí)也起到隔熱的作用。
目前，已經(jīng)大量報(bào)道了可膨脹石墨用于阻燃聚氨酯、阻燃聚烯烴、阻燃橡膠、阻燃聚苯烯塑料、阻燃碳酸酯齊聚物、阻燃瀝青及阻燃電纜等方面。
二、 可膨脹石墨的發(fā)展
為擴(kuò)大可膨脹石墨在阻燃領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用，需開發(fā)研制出使用范圍更廣的新型可膨脹石墨?？膳蛎浭膸讉€(gè)發(fā)展方向如下：
1. 低起始膨脹溫度、低溫可膨脹石墨
此類膨脹石墨開始膨脹的溫度為80-150℃，600℃時(shí)膨脹容積達(dá)250ml／g。制備滿足這一條件的可膨脹石墨難點(diǎn)在于：（1）選擇合適的插層劑；（2）烘干條件的控制和掌握；（3）水分的測定； （4）環(huán)保問題的解決。目前，低溫可膨脹石墨的制備還未見報(bào)道。
2. 高起始膨脹溫度的可膨脹石墨
高起始膨脹溫度的可膨脹石墨起始膨脹溫度為290-300℃，膨脹容積≥230ml／g。這類可膨脹石墨主要用于工程塑料和橡膠的阻燃，該產(chǎn)品已由河北農(nóng)業(yè)大學(xué)研制成功并申請了國家專利。
3. 小顆?？膳蛎浭?nbsp;
小顆粒可膨脹石墨主要指300目的可膨脹石墨，其膨脹容積為100ml／g，該產(chǎn)品主要用于阻燃涂料，其需求量很大。
4. 表面改性石墨
可膨脹石墨作阻燃材料時(shí)，涉及到石墨與其他組分的相溶性問題，由于石墨表面的礦化度很高，它既不是親油性物質(zhì)，也不是親水性物質(zhì)。所以必須對(duì)石墨表面進(jìn)行改性才能解決石墨與其他組分的相溶性問題。有客戶曾提出將石墨表面變白的需求。按客戶要求，應(yīng)在石墨表面覆蓋一層堅(jiān)固的白色薄膜，這是一個(gè)很難解決的問題，涉及膜化學(xué)或表面化學(xué)的問題，實(shí)驗(yàn)室可能做到，工業(yè)化存在難題。此類白色可膨脹石墨主要用來做阻燃涂料。
5. 特殊用途的可膨脹石墨
實(shí)驗(yàn)表明，石墨蠕蟲具有吸收電磁波的功能，這一性質(zhì)使可膨脹石墨具有很高的軍事應(yīng)用價(jià)值。美國軍隊(duì)和我軍都已進(jìn)行了這方面的試驗(yàn)研究。這種可膨脹石墨必須滿足以下要求：（1）起始膨脹溫度低，膨脹體積大；（2）化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，儲(chǔ)存5年，膨脹倍率基本不衰減；（3）可膨脹石墨表面呈中性，對(duì)彈殼無腐蝕。
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