Als neues funktionelles Kohlenstoffmaterial ist Expanded Graphite (EG) ein lockeres und poröses wurmartiges Material, das durch Interkalation, Waschen, Trocknen und Hochtemperaturexpansion aus natürlichen Graphitflocken gewonnen wird.ZB Zusätzlich zu den hervorragenden Eigenschaften von Naturgraphit selbst, wie Kälte- und Hitzebeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Selbstschmierung, weist es auch die Eigenschaften Weichheit, Druckfestigkeit, Adsorption, ökologische Umweltkoordination, Biokompatibilität und Strahlungsbeständigkeit auf, die Naturgraphit aufweist hat nicht.Bereits in den frühen 1860er Jahren entdeckte Brodie expandierten Graphit, indem er natürlichen Graphit mit chemischen Reagenzien wie Schwefelsäure und Salpetersäure erhitzte, doch seine Anwendung begann erst hundert Jahre später.Seitdem haben viele Länder mit der Forschung und Entwicklung von expandiertem Graphit begonnen und große wissenschaftliche Durchbrüche erzielt.
Blähgraphit kann bei hoher Temperatur das Volumen sofort um das 150- bis 300-fache erweitern, von blattförmig bis wurmförmig, so dass die Struktur locker, porös und gekrümmt ist, die Oberfläche vergrößert wird, die Oberflächenenergie verbessert wird und die Adsorption von Flockengraphit verbessert wird verstärkt, und der wurmartige Graphit kann sich selbst mosaikieren, was seine Weichheit, Elastizität und Plastizität erhöht.
Blähgraphit (EG) ist eine Graphitzwischenschichtverbindung, die durch chemische Oxidation oder elektrochemische Oxidation aus natürlichem Flockengraphit gewonnen wird.Strukturell handelt es sich bei EG um ein nanoskaliges Verbundmaterial.Wenn das durch Oxidation von gewöhnlichem H2SO4 erhaltene EG einer hohen Temperatur über 200 °C ausgesetzt wird, kommt es zur REDOX-Reaktion zwischen Schwefelsäure und Graphitkohlenstoffatomen, wodurch eine große Menge SO2, CO2 und Wasserdampf entsteht, sodass EG zu expandieren beginnt , und erreicht sein maximales Volumen bei 1 100℃, und sein Endvolumen kann das 280-fache des Anfangsvolumens erreichen.Diese Eigenschaft ermöglicht es EG, im Brandfall die Flamme durch eine kurzzeitige Vergrößerung zu löschen.
Der flammhemmende Mechanismus von EG gehört zum flammhemmenden Mechanismus der Erstarrungsphase, der flammhemmend wirkt, indem er die Bildung brennbarer Substanzen aus festen Substanzen verzögert oder unterbricht.Wenn es beispielsweise bis zu einem gewissen Grad erhitzt wird, beginnt es sich auszudehnen, und der expandierte Graphit nimmt eine Vermikularform mit einer sehr geringen Dichte im Vergleich zur ursprünglichen Skala an und bildet so eine gute Isolierschicht.Die expandierte Graphitplatte ist nicht nur die Kohlenstoffquelle im expandierten System, sondern auch die Isolationsschicht, die die Isolierung effektiv erwärmen, die Zersetzung des Polymers verzögern und stoppen kann;Gleichzeitig wird beim Expansionsprozess viel Wärme aufgenommen, wodurch die Temperatur des Systems sinkt.Darüber hinaus werden während des Expansionsprozesses Säureionen in der Zwischenschicht freigesetzt, die die Dehydrierung und Karbonisierung fördern.
ZB als halogenfreies Umweltschutzflammschutzmittel hat folgende Vorteile: ungiftig, erzeugt beim Erhitzen keine giftigen und korrosiven Gase und erzeugt wenig Rauchgas;Die Zugabemenge ist gering;Kein Tropfen;Starke Anpassungsfähigkeit an die Umwelt, kein Migrationsphänomen;UV- und Lichtstabilität sind gut;Die Quelle ist ausreichend und der Herstellungsprozess ist einfach.Daher wird EG häufig in einer Vielzahl von flammhemmenden und feuerfesten Materialien verwendet, wie z. B. Brandschutzdichtungen, Brandschutzplatten, feuerhemmenden und antistatischen Beschichtungen, Brandsäcken, feuerhemmendem Kunststoffmaterial, feuerhemmenden Ringen und flammhemmenden Kunststoffen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 09.11.2023