本文要点：

1.采用一种高效，环保的方法制备高长径比的石墨烯纳米片。

2.通过简单和传统的两辊轧制方法将GNs引入NR，以形成NR/GNs纳米复合材料

成果简介

通过高压和高应力下超临界溶剂嵌入法和循环剥离法制备石墨烯纳米片。这种“非化学方法”可减少杂质并避免破坏石墨烯的本征结构。为减少加工过程中的二次堆积，首先将GN分散在天然橡胶（NR）胶乳中，制备NR/GNs浓缩母料，然后通过机械混合与固体NR混合。由于GN在橡胶基质中具有良好的分散性，因此GN与NR之间形成了强大的分子间力。含2％（重量）GN的NR/GNs纳米复合材料的拉伸强度，断裂伸长率，％应变时的应力，％应变时的应力和撕裂强度分别提高了59.53％，17.85％，67.07％，80.12％和19.20％。与NR相比具有更好的热稳定性。

当NR/GNs纳米复合材料中GNs的含量达到2wt％时，纳米复合材料的Tg下降约2°C，而纳米复合材料在°C时的残留碳增加3.07％。此外，证明了填充有2wt％GN的NR具有优异的导热率，为0.24Wm^-1K^-1，与纯NR相比增加了50％。同时，复合材料的电导率比纯NR的电导率提高了四个数量级。这些结果表明预期可大规模生产GN并用于导热和抗静电橡胶中。

图文导读

图1.制备石墨烯纳米片（GNs）示意图

图2.NR/GNs浓缩母料的制备

图3.A，SEM图像；B和C，GN的TEM图像；D,XPS光谱；E，GN和EG的XRD光谱。EG，可膨胀石墨；GNs，石墨烯纳米片；SEM，扫描电子显微镜；TEM，透射电子显微镜；XPS，x射线光电子能谱

图4、A，NR和NR/GNs纳米复合材料的硫化性能。B，NR和NR/GNs纳米复合材料的溶胀度。GNs，石墨烯纳米片；天然橡胶，天然橡胶

图5、A，NR和NR/GNs纳米复合材料的电导率。B，NR和NR/GNs纳米复合材料的热导率。GNs，石墨烯纳米片；天然橡胶，天然橡胶

图6、NR和GNS/NR纳米复合材料的DSC曲线

小结

采用一种高效，环保的方法制备高长径比的石墨烯纳米片。通过简单和传统的两辊轧制方法将GNs引入NR，以形成NR/GNs纳米复合材料。结果表明，由于GNs与NR之间的强相互作用，GNs在NR中均匀分散，超细炭黑可防止GNs二次聚集。GN可有效防止小分子从橡胶网络中逸出，提高纳米复合材料的热稳定性。由于GN的优异的电导率和热导率，与纯GN相比，2wt％的NR/GNs纳米复合材料的电导率提高了四个数量级，导热率提高了43.75％。因此，本研究中的GNs有望用于导热性和抗静电橡胶中。

文献：

Enhancedmechanicalproperty,thermalandelectricalconductivityofnaturalrubber/graphenenanosheetsnano

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