CN103635424A - 可膨胀石墨颗粒及其制备方法 - Google Patents

可膨胀石墨颗粒及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103635424A
CN103635424A CN201280031883.1A CN201280031883A CN103635424A CN 103635424 A CN103635424 A CN 103635424A CN 201280031883 A CN201280031883 A CN 201280031883A CN 103635424 A CN103635424 A CN 103635424A
Authority
CN
China
Prior art keywords
approximately
goods
black lead
expansible black
mls
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201280031883.1A
Other languages
English (en)
Inventor
M·简恩
D·潘斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WL Gore and Associates Inc
Original Assignee
WL Gore and Associates Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WL Gore and Associates Inc filed Critical WL Gore and Associates Inc
Publication of CN103635424A publication Critical patent/CN103635424A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/20—Graphite
    • C01B32/21—After-treatment
    • C01B32/22—Intercalation
    • C01B32/225—Expansion; Exfoliation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/20—Graphite
    • C01B32/21—After-treatment
    • C01B32/22—Intercalation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

描述了高度膨胀的、小粒径膨胀石墨材料，以及制备这种独特石墨材料的方法。在一种实施方式中，描述了可膨胀石墨颗粒标称粒径为约100-200US目，铬含量小于百万分之5份（ppm）且在约500℃下的膨胀量为大于或约等于80毫升/克。

Description

可膨胀石墨颗粒及其制备方法
发明领域
本发明涉及可膨胀石墨颗粒。
背景
可膨胀石墨颗粒是一种石墨层间化合物。它由天然石墨薄片或颗粒，在氧化剂存在下通过酸插层（acid intercalation）来制备（出于本发明之目的，术语“颗粒”和“薄片”可互换使用）。常用于插层的酸包括硫酸、硝酸和乙酸。硫酸是最常用的酸插层剂。常用的氧化剂包括重铬酸钠(Na2Cr2O7)、高锰酸钾(KMnO4)和过氧化氢(H2O2)。当加热到高温时，利用这种酸插层法制备的膨胀石墨可以膨胀到其原始体积的许多倍。膨胀体积一般的随着加热温度而增加。例如，1000℃下取得的膨胀体积几乎是500℃下取得的膨胀体积的2倍。该膨胀石墨的薄片尺寸也会影响膨胀体积，更大的薄片（如大于50US目(美标目)）具有比更小的薄片（例如小于100US目）高得多的膨胀。
近年来，膨胀石墨在多种终端产品中用作阻燃剂，例如通过将该膨胀石墨结合进入聚氨酯泡沫。为了在阻燃剂应用中有效果，需要膨胀石墨在500℃下仍保留一些所需的膨胀体积。在许多阻燃剂应用中，为了改善终端产品的加工和其更好的机械性能，膨胀石墨的小粒径和在500℃下的高膨胀体积是优选的。结合膨胀石墨特征不容易实现，且目前只有使用铬酸（重铬酸钠）作为氧化剂和硫酸作为插层剂才能制备在500℃下具有高膨胀量且粒径小于100US目的膨胀石墨。因为环境的原因，在膨胀石墨中存在高含量的铬是不利的。现有的KMnO4氧化剂系统无法提供所需的高膨胀量和小粒径（小于100US目）。
发明内容
本发明涉及独特的、高度膨胀的小粒径膨胀石墨材料，以及涉及从高堆密度石墨颗粒和KMnO4来制备这些独特石墨材料的方法。
本发明包括可膨胀石墨颗粒，其标称粒径为约100和200US目之间，铬含量小于百万分之5份或5份/百万份（ppm），且在约500℃下加热时，膨胀量为大于或约等于80毫升/克。在本文中，根据美国标准筛网目数测试，100US目(美标目)指所测开口为150微米的一种筛网，且200US目指所测开口为75微米的一种筛网。标称颗粒为约100和200US目之间指包括至少约80％的颗粒在该范围内，且相应的包括最多约20％的更大或更小尺寸的颗粒。在另一种实施方式中，本发明涉及包括这种独特可膨胀石墨颗粒的制品。
如上所述，在加热到约500℃时，本发明的可膨胀石墨颗粒的膨胀量为大于或约等于80毫升/克。在另一种实施方式中，在约500℃下加热时，本发明包括的可膨胀石墨颗粒的膨胀量为大于或约等于100毫升/克。在另一种实施方式中，在约500℃下加热时，本发明包括的可膨胀石墨颗粒的膨胀量为大于或约等于120毫升/克。在一种实施方式中，该膨胀石墨的堆密度为大于或约等于0.45克/毫升。
本发明的可膨胀石墨颗粒铬的含量通常小于约100ppm。在另一种实施方式中，所述颗粒的铬含量小于50ppm。在另一种实施方式中，本发明的颗粒的铬含量小于25ppm，且在另一种实施方式中甚至小于5ppm。在一些实施方式中，所述颗粒还可包括锰。在另一种实施方式中，所述可膨胀石墨颗粒的锰含量可为至少50ppm。
在另一种实施方式中，所述可膨胀石墨颗粒可与聚合物树脂混合。合适的聚合物树脂可包括，但不限于选自下组的至少一种聚合物树脂：聚氨酯、硅酮、环氧树脂、聚烯烃、聚酯和聚酰胺。合适的聚氨酯的一个非限制性例子是能交联的聚氨酯如MOR-MELTTM R7001E(购自陶氏（Dow）)。硅酮聚合物的一个非限制性例子是ELASTOSIL
Figure BDA0000447911030000021
 LR 7665(购自瓦克硅酮（WackerSilicones）)。
在另一种实施方式中，本发明涉及一种制备可膨胀石墨颗粒的方法，该方法包括提供一种标称尺寸在100和200(100×200)US目之间的天然石墨薄片，以及在一种氧化剂存在下用酸插层该石墨薄片。优选的酸和氧化剂是硫酸和高锰酸钾。一旦插层反应完成，用过氧化氢中和过量的高锰酸钾，以及用水通过多次洗涤清洗过量的酸并用稀释的氢氧化钠溶液进行最后中和。出于本发明之目的，在本文中根据该步骤制备的插层石墨也称为可膨胀石墨。
测试方法
表观或堆密度测试
根据ASTM B329-06标准《使用斯考特容量计的、用于金属粉末和化合物的表观密度的标准测试方法（Standard Test Method for Apparent Density ofMetalPowders and Compounds using the Scott Volumeter）》的一般教导测量材料的表观或堆密度。具体的，预称重50毫升的杯子，然后将待测粉末倾入该杯子，并使待测粉末进入该杯子直到从该杯子顶部溢出。用抹刀经过该50毫升杯子的顶部，以去除过量的粉末，且使该粉末与该杯子的顶部齐平。称量填充了粉末的杯子，表观或堆密度单位为克/毫升，且按照下式计算
堆密度＝（有粉末的杯子的重量Wt－空杯子的Wt）/50
粒径测量
报道的粒径是以给定筛网的US目尺寸为基础的。例如，使用了100US目和200US目的筛网，它们分别具有约150微米和约75微米的开口。参考″100X200″目分数之粒径范围为75-150微米。使用与ASTM D1921-06《用于塑料材料粒径（分子筛分析）的标准测试方法（Standard test methods for particle size(Sieve Analysis)of Plastic Materials）》标准所述类似的方法进行该测试。使用转速为1400rpm的实验室用电动振动筛机（型号8411，购自中国上虞市兴丰仪器厂（Xingfeng Instrument Plant））和200毫米直径的筛网。匹配该筛机，使100US目筛网在200US目筛网上面，且在其下面有收集盘，以收集通过该200US目筛网的颗粒。用精度为0.1克的天平称量约100克的粉末，并倒在100US目筛网上。在该100US目筛网上设置一盖子，然后使该筛机运行10分钟。仍然留在该100US目机器上的部分被认为是不合格的，而在200US目机器上收集的部分被认为是100X200US目部分样品。
提取方法和分析
根据美国职业安全卫生总署（OSHA）方法控制第T-ID125G-FV-03-0209-M号(修改日期，2002年9月)分析可膨胀石墨堆积样品中铬和锰的总含量。将1克所述堆积样品与硝酸、硫酸和过氧化氢接触，且用电感耦合等离子体分析（ICP）分析铬和锰的总含量，这是纽约州东锡拉丘兹(East Syracuse)戈尔森实验室（Galson Laboratories）使用的标准协议。使用该步骤，对铬的检测限小于等于5ppm，且对锰的检测限小于等于2.5ppm。
膨胀量的测量
按照下述方式测量石墨材料的膨胀量。将1克膨胀石墨材料添加至有刻度的石英烧杯中。将该烧杯放入炉子中，并加热至500℃。约2分钟后，将该烧杯从炉子中取出，并测量膨胀的石墨的体积。将最终体积计为膨胀量，且单位为毫升/克。报道的数值为2次测量的平均值。
实施例
实施例列表
Figure BDA0000447911030000051
*至少约80%的颗粒在这个范围
实施例1
获取天然石墨薄片（80x150US目，加拿大魁北克省特勒班的特密高石墨和碳有限公司（Timcal Graphite&Carbon））。用100和200US目筛网和纽约州马马罗内克(Mamaroneck)的Kroosh SXE 950筛选该石墨。所得薄片的标称尺寸为75-150微米。所测堆密度为0.62克/毫升。
使用70%硫酸(H2SO4)作为插层剂和高锰酸钾(KMnO4)作为氧化剂制备约100克的石墨薄片。插层剂的量为300克（为石墨数量的3倍）且氧化剂的量为12克（为石墨的0.12倍）。在30℃下搅拌该混合物50分钟。然后用700毫升水稀释，并添加12毫升27.5%H2O2以中和过量的KMnO4。然后，将该混合物搅拌10分钟，且随后用布氏漏斗（Buckner funnel）和真空过滤该混合物。将所得滤饼额外的清洗9次，每次用水700毫升，且随后在100℃的空气循环烘箱中干燥1小时。通过分散在700毫升水中、搅拌10分钟和过滤，将干燥的薄片再洗涤3次。过滤的滤饼分散于200毫升水中，且添加6.7毫升氢氧化钠（30％水溶液）并搅拌20分钟。过滤该混合物，且在100℃的空气循环烘箱中干燥1小时。
该干燥的插层石墨所测标称粒径为100x200US目，堆密度为0.48毫升/克。在500℃下测量和测定的膨胀量为110毫升/克。根据测试方法部分所述的提取方法和分析，通过纽约州东锡拉丘兹(East Syracuse)戈尔森实验室（GalsonLaboratories）测量铬和锰的总含量。铬和锰的数值分别为小于5ppm和260ppm。
实施例2
获取天然石墨薄片（80x150US目，加拿大魁北克省特勒班的特密高石墨和碳有限公司（Timcal Graphite&Carbon））。用100和200US目筛网和纽约州马马罗内克(Mamaroneck)的Kroosh SXE950筛选该石墨。所得薄片的标称尺寸为75-150微米。所测堆密度为0.62克/毫升。
使用70%硫酸(H2SO4)作为插层剂和高锰酸钾(KMnO4)作为氧化剂插层约100克的石墨薄片。插层剂的量为300克（为石墨数量的3倍）且氧化剂的量为10克（为石墨的0.10倍）。在30℃下搅拌该混合物50分钟。然后用700毫升水稀释，并添加10毫升27.5%H2O2以中和过量的KMnO4。搅拌10分钟后，用布氏漏斗和真空过滤该混合物。将所得滤饼额外的清洗9次，每次用水700毫升，且随后在100°的空气循环烘箱中干燥1小时。通过分散在700毫升水中、搅拌10分钟和过滤，将干燥的薄片再洗涤3次。过滤的滤饼分散于200毫升水中，且添加6.7毫升氢氧化钠（30％水溶液）并搅拌20分钟。过滤该混合物，且在100°的空气循环烘箱中干燥1小时。
该干燥的插层石墨所测标称粒径为100x200US目，堆密度为0.54毫升/克。在500℃下测量的膨胀量为80毫升/克。铬和锰的总含量分别为小于5ppm和110ppm。
实施例3
获取天然石墨薄片（80x150US目，加拿大魁北克省特勒班的特密高石墨和碳有限公司（Timcal Graphite&Carbon））。用100和200US目筛网和纽约州马马罗内克(Mamaroneck)的Kroosh SXE950筛选该石墨。所得薄片的标称尺寸为75-150微米。所测堆密度为0.62克/毫升。
使用70%硫酸(H2SO4)作为插层剂和高锰酸钾(KMnO4)作为氧化剂插层约100克的石墨薄片。插层剂的量为300克（为石墨数量的3倍）且氧化剂的量为14克（为石墨的0.14倍）。在30℃下搅拌该混合物50分钟。然后用700毫升水稀释，并添加14毫升27.5%H2O2以中和过量的KMnO4。搅拌10分钟后，用布氏漏斗和真空过滤该混合物。将所得滤饼额外的清洗9次，每次用水700毫升，且随后在100℃的空气循环烘箱中干燥1小时。通过分散在700毫升水中、搅拌10分钟和过滤，将干燥的薄片再洗涤3次。将过滤的滤饼分散于200毫升水中，且添加6.7毫升氢氧化钠（30％水溶液）并搅拌20分钟。过滤该混合物，且在100℃的空气循环烘箱中干燥1小时。
该干燥的插层石墨所测标称粒径为100x200US目，堆密度为0.49毫升/克。在500℃下测量的膨胀量为120毫升/克。铬和锰的总含量分别为小于5ppm和500ppm。
实施例4
获取天然石墨薄片（80x150US目，加拿大不列颠哥伦比亚省科特尼的英格石墨公司（Eagle GraphiteCorporation）)。用如测试方法中的粒径测量所限定的100和200US目筛网筛选该石墨。所得薄片的标称尺寸为75-150微米。所测堆密度为0.48克/毫升。
使用70%硫酸(H2SO4)作为插层剂和高锰酸钾(KMnO4)作为氧化剂插层约100克的石墨薄片。插层剂的量为300克（为石墨数量的3倍）且氧化剂的量为12克（为石墨的0.12倍）。在30℃下搅拌该混合物50分钟。然后用700毫升水稀释，并添加12毫升27.5%H2O2以中和过量的KMnO4。搅拌10分钟后，用布氏漏斗和真空过滤该混合物。将所得滤饼额外的清洗9次，每次用水700毫升，且随后在100℃的空气循环烘箱中干燥1小时。通过分散在700毫升水中、搅拌5分钟和过滤，将干燥的薄片再洗涤3次。将过滤的滤饼分散于200毫升水中，且添加6.7毫升氢氧化钠（30％水溶液）并搅拌20分钟。过滤该混合物，且在100℃的空气循环烘箱中干燥1小时。该干燥的插层石墨所测标称粒径为100x200US目，堆密度为0.46毫升/克。在500℃下测量的膨胀量为105毫升/克。铬和锰的总含量分别为小于5ppm和270ppm。
实施例5
获取天然石墨薄片(Grafine97100级别，购自巴西圣保罗的国家石墨有限公司（Nacional deGrafite Ltda）)。用100和200US目筛网和购自中国新乡振动筛机机械厂（Xinxiang Vibration Sift Machinery Factory）的振动型筛机筛选该石墨。所得薄片的标称尺寸为75-150微米。所测堆密度为0.52克/毫升。
使用70%硫酸(H2SO4)作为插层剂和高锰酸钾(KMnO4)作为氧化剂插层约100克的石墨薄片。插层剂的量为300克（为石墨数量的3倍）且氧化剂的量为12克（为石墨的0.12倍）。在30℃下搅拌该混合物50分钟。然后用700毫升水稀释，并添加12毫升27.5%H2O2以中和过量的KMnO4。搅拌10分钟后，用布氏漏斗和真空过滤该混合物。将所得滤饼额外的清洗9次，每次用水700毫升，且随后在100℃的空气循环烘箱中干燥1小时。通过分散在700毫升水中、搅拌10分钟和过滤，将干燥的薄片再洗涤3次。将过滤的滤饼分散于200毫升水中，且添加6.7毫升氢氧化钠（30％水溶液）并搅拌20分钟。过滤该混合物，且在100℃的空气循环烘箱中干燥1小时。该干燥的插层石墨所测标称粒径为100x200US目，堆密度为0.49毫升/克。在500℃下测量的膨胀量为120毫升/克。铬和锰的总含量分别为小于5ppm和230ppm。
比较例A
获得天然石墨薄片（M-192级别，中国内蒙古兴和县的新河信义石墨（XinheXinyi Graphite）有限公司）。用100和200US目筛网和购自中国新乡振动筛机机械厂（Xinxiang Vibration Sift Machinery Factory）的振动型筛机筛选该石墨。所得薄片的标称尺寸为75-150微米。所测堆密度为0.42克/毫升。
使用70%硫酸(H2SO4)作为插层剂和高锰酸钾(KMnO4)作为氧化剂插层约100克的石墨薄片。插层剂的量为300克（为石墨数量的3倍）且氧化剂的量为12克（为石墨的0.12倍）。在30℃下将所述混合物搅拌50分钟。然后用700毫升水稀释，并添加12毫升27.5%H2O2以中和过量的KMnO4。搅拌10分钟后，用布氏漏斗和真空过滤该混合物。将所得滤饼额外的清洗9次，每次用水700毫升，且随后在100℃的空气循环烘箱中干燥1小时。通过分散在700毫升水中、搅拌10分钟和过滤，将干燥的薄片再洗涤3次。过滤的滤饼分散于200毫升水中，且添加6.7毫升氢氧化钠（30％水溶液）并搅拌20分钟。过滤该混合物，且在100℃的空气循环烘箱中干燥1小时。
该干燥的插层石墨所测标称粒径为100x200US目，堆密度为0.39毫升/克。在500℃下测量的膨胀量为55毫升/克。铬和锰的总含量分别为小于5ppm和120ppm。
比较例B
获得天然石墨薄片（M-192级别，中国内蒙古兴和县的新河信义石墨（XinheXinyi Graphite）有限公司）。用如测试方法中的粒径测量所限定的100和200US目筛网筛选该石墨。所得薄片的标称尺寸为75-150微米。所测堆密度为0.42克/毫升。
使用75%硫酸(H2SO4)作为插层剂和重铬酸钠（Na2Cr2O7）作为氧化剂插层约100克的石墨薄片。插层剂的量为300克（为石墨数量的3倍）且氧化剂的量为10克（为石墨的0.10倍）。在30℃下将所述混合物搅拌50分钟，然后用700毫升水稀释。搅拌10分钟后，用布氏漏斗和真空过滤该混合物。将所得滤饼额外的清洗9次，每次用水700毫升，且随后在100℃的空气循环烘箱中干燥1小时。通过分散在700毫升水中、然后搅拌10分钟和过滤，将干燥的薄片再洗涤3次。将过滤的滤饼分散于200毫升水中，且添加6.7毫升氢氧化钠（30％水溶液）并搅拌20分钟。过滤该混合物，且在100℃的空气循环烘箱中干燥1小时。该干燥的插层石墨所测标称粒径为100x200US目，堆密度为0.40毫升/克。在500℃下测量的膨胀量为100毫升/克。铬总含量分别为230ppm。

Claims (33)

1.一种包括可膨胀石墨颗粒的制品，所述可膨胀石墨颗粒包括：
标称粒径在约100和200US目之间；
铬含量小于约100ppm；以及
在约500℃下加热时的膨胀量为大于或约等于80毫升/克。
2.如权利要求1所述的制品，其中，所述可膨胀石墨颗粒在约500℃下加热时的膨胀量为大于或约等于100毫升/克。
3.如权利要求1所述的制品，其中，所述可膨胀石墨颗粒在约500℃下加热时的膨胀量为大于或约等于120毫升/克。
4.如权利要求1所述的制品，其中，所述膨胀石墨的堆密度为大于或等于0.45克/毫升。
5.如权利要求1所述的制品，其中，所述铬含量小于50ppm。
6.如权利要求1所述的制品，其中，所述铬含量小于25ppm。
7.如权利要求1所述的制品，其中，所述铬含量小于5ppm。
8.一种包括可膨胀石墨颗粒的制品，所述可膨胀石墨颗粒包括：
标称粒径在约100和200US目之间；
锰含量至少50ppm；
铬含量小于100ppm；以及
在约500℃下加热时的膨胀量为大于或约等于80毫升/克。
9.如权利要求8所述的制品，其中，所述可膨胀石墨颗粒在约500℃下加热时的膨胀量为大于或约等于100毫升/克。
10.如权利要求8所述的制品，其中，所述可膨胀石墨颗粒在约500℃下加热时的膨胀量为大于或约等于120毫升/克。
11.如权利要求8所述的制品，其中，所述膨胀石墨的堆密度为大于或等于0.45克/毫升。
12.如权利要求8所述的制品，其中，所述铬含量小于50ppm。
13.如权利要求8所述的制品，其中，所述铬含量小于25ppm。
14.如权利要求8所述的制品，其中，所述铬含量小于5ppm。
15.一种包括聚合物树脂和可膨胀石墨颗粒的混合物的制品，所述可膨胀石墨颗粒包括：
标称粒径在约100和200US目之间；
铬含量小于100ppm；以及
在约500℃下加热时的膨胀量为大于或约等于80毫升/克。
16.如权利要求15所述的制品，其中，所述铬含量小于50ppm。
17.如权利要求15所述的制品，其中，所述铬含量小于25ppm。
18.如权利要求15所述的制品，其中，所述铬含量小于5ppm。
19.如权利要求15所述的制品，其中，所述膨胀石墨的堆密度为大于或等于0.45克/毫升。
20.如权利要求15所述的制品，其中，所述聚合物树脂选自下组：聚氨酯、硅酮、环氧树脂、聚烯烃、聚酯和聚酰胺。
21.如权利要求15所述的制品，其中，所述可膨胀石墨颗粒在约500℃下加热时的膨胀量为大于或约等于100毫升/克。
22.如权利要求15所述的制品，其中，所述可膨胀石墨颗粒在约500℃下加热时的膨胀量为大于或约等于120毫升/克。
23.一种制备可膨胀石墨颗粒的方法，所述可膨胀石墨颗粒的堆密度为至少约0.45毫升/克，粒径为在约100和200US目之间，铬含量小于100ppm；且在约500℃下加热时的膨胀量为大于或约等于80毫升/克，所述方法包括下述连续步骤：
筛选天然石墨薄片，使其标称尺寸在约100和200US目之间；
在氧化剂的存在下，用酸插层所述天然石墨薄片；
用水洗涤过量的酸；以及
用稀释的氢氧化钠溶液中和所述插层的石墨。
24.一种制备可膨胀石墨颗粒的方法，所述可膨胀石墨颗粒的粒径在约100和200US目之间，铬含量小于100ppm；且在约500℃下加热时的膨胀量为大于或约等于80毫升/克，所述方法包括下述连续步骤：
筛选堆密度为0.48毫升/克的天然石墨薄片，使其标称尺寸在约100和200US目之间；
在氧化剂的存在下，用酸插层所述天然石墨薄片；
用水洗涤过量的酸；以及
用稀释的氢氧化钠溶液中和所述插层石墨。
25.如权利要求23所述的方法，其中，所述天然石墨薄片颗粒的堆密度大于0.45毫升/克。
26.如权利要求24所述的方法，其中，所述可膨胀的石墨颗粒的堆密度大于或约等于0.45毫升/克。
27.如权利要求23所述的方法，其中，所述酸包括硫酸以及所述氧化剂包括高锰酸钾。
28.如权利要求23所述的方法，其中，所述可膨胀石墨颗粒在约500℃下加热时的膨胀量为大于或约等于100毫升/克。
29.如权利要求23所述的方法，其中，所述可膨胀石墨颗粒在约500℃下加热时的膨胀量为大于或约等于120毫升/克。
30.如权利要求24所述的方法，其中，所述酸包括硫酸以及所述氧化剂包括高锰酸钾。
31.如权利要求24所述的方法，其中，所述可膨胀石墨颗粒在约500℃下加热时的膨胀量为大于或约等于100毫升/克。
32.如权利要求24所述的方法，其中，所述可膨胀石墨颗粒在约500℃下加热时的膨胀量为大于或约等于120毫升/克。
33.可膨胀石墨颗粒，所述可膨胀石墨颗粒包括：
标称粒径在约100和200US目之间；
铬含量小于100ppm；以及
在约500℃下加热时的膨胀量为大于或约等于80毫升/克。
CN201280031883.1A 2011-06-29 2012-06-22 可膨胀石墨颗粒及其制备方法 Pending CN103635424A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/171,943 US20130005896A1 (en) 2011-06-29 2011-06-29 Expandable Graphite Particles and Methods of Making Same
US13/171,943 2011-06-29
PCT/US2012/043787 WO2013003232A1 (en) 2011-06-29 2012-06-22 Expandable graphite particles and methods of making same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103635424A true CN103635424A (zh) 2014-03-12

Family

ID=46420572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201280031883.1A Pending CN103635424A (zh) 2011-06-29 2012-06-22 可膨胀石墨颗粒及其制备方法

Country Status (8)

Country Link
US (2) US20130005896A1 (zh)
EP (1) EP2726409A1 (zh)
JP (1) JP2014520746A (zh)
KR (1) KR20140033156A (zh)
CN (1) CN103635424A (zh)
CA (1) CA2839135A1 (zh)
RU (1) RU2014102787A (zh)
WO (1) WO2013003232A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106185881A (zh) * 2016-06-07 2016-12-07 黑龙江省宝泉岭农垦帝源矿业有限公司 一种利用中低碳细鳞片石墨制备无硫膨胀石墨的方法
CN106185882A (zh) * 2016-06-07 2016-12-07 黑龙江省宝泉岭农垦帝源矿业有限公司 一种利用中低碳细鳞片石墨制备低硫膨胀石墨的方法
CN108753410A (zh) * 2018-05-29 2018-11-06 西安建筑科技大学 一种释热量可控Ti/C引燃剂的制备方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101575989B1 (ko) * 2014-12-24 2015-12-09 고영신 팽창흑연을 이용한 경량화된 흡음내화 단열재 및 그 제조방법
CN108473713B (zh) 2016-01-29 2021-05-28 Ddp特种电子材料美国有限责任公司 具有柔性耐水膨胀型涂料的聚合物泡沫板
KR102451680B1 (ko) 2016-10-04 2022-10-07 더블유.엘. 고어 앤드 어소시에이트스, 인코포레이티드 신축성 라미네이트
US10533097B2 (en) * 2017-09-20 2020-01-14 Hexion Inc. Coating composition
KR102318089B1 (ko) * 2021-03-23 2021-10-26 김석겸 친환경 팽창흑연의 제조방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101808798A (zh) * 2007-09-28 2010-08-18 巴斯夫欧洲公司 用于制备阻燃热塑性成型材料的方法
WO2011016889A2 (en) * 2009-05-22 2011-02-10 William Marsh Rice University Highly oxidized graphene oxide and methods for production thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6416815B2 (en) * 1998-01-29 2002-07-09 Graftech Inc. Expandable graphite and method
DE10393067T5 (de) * 2002-08-15 2005-09-08 Advanced Energy Technology Inc., Lakewood Verfahren zum Interkalieren und Aufblättern von Graphit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101808798A (zh) * 2007-09-28 2010-08-18 巴斯夫欧洲公司 用于制备阻燃热塑性成型材料的方法
WO2011016889A2 (en) * 2009-05-22 2011-02-10 William Marsh Rice University Highly oxidized graphene oxide and methods for production thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106185881A (zh) * 2016-06-07 2016-12-07 黑龙江省宝泉岭农垦帝源矿业有限公司 一种利用中低碳细鳞片石墨制备无硫膨胀石墨的方法
CN106185882A (zh) * 2016-06-07 2016-12-07 黑龙江省宝泉岭农垦帝源矿业有限公司 一种利用中低碳细鳞片石墨制备低硫膨胀石墨的方法
CN108753410A (zh) * 2018-05-29 2018-11-06 西安建筑科技大学 一种释热量可控Ti/C引燃剂的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013003232A1 (en) 2013-01-03
KR20140033156A (ko) 2014-03-17
RU2014102787A (ru) 2015-08-10
CA2839135A1 (en) 2013-01-03
JP2014520746A (ja) 2014-08-25
US20130156680A1 (en) 2013-06-20
US20130005896A1 (en) 2013-01-03
EP2726409A1 (en) 2014-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103635424A (zh) 可膨胀石墨颗粒及其制备方法
Zhang et al. Protocol efficiently measuring the swelling rate of hydrogels
Bernal et al. Influence of carbon nanoparticles on the polymerization and EMI shielding properties of PU nanocomposite foams
Josef et al. Conformation of a natural polyelectrolyte in semidilute solutions with no added salt
Karatasos et al. A microscopic view of graphene-oxide/poly (acrylic acid) physical hydrogels: Effects of polymer charge and graphene oxide loading
Obraniak et al. The effects of viscoelastic properties of the wetting liquid on the kinetics of the disc granulation process
Roy et al. Effect of cellulose nanocrystals on crystallization kinetics of polycaprolactone as probed by Rheo-Raman
Postnov et al. Nafion-based nanocomposites with light fullerenes and their functionalized derivatives
Szypłowska et al. Salinity index determination of porous materials using open-ended probes
Cholker et al. Experimental behaviour of smart concrete embedded with micro carbon fibres as a sensing material
Zhang et al. Novel Fe 3 O 4 nanoparticles-based DGT device for dissolved reactive phosphate measurement
Ling et al. Size distribution analysis of Kaolin using laser diffraction technique
JP2013167567A (ja) 土壌塩分濃度の測定方法
CN104406898A (zh) 一种测定纳米-微米带电荷颗粒比表面积的方法
Kushwaha et al. Electrochemically triggered sensing and recovery of mercury over sodium alginate grafted polyaniline
Ferraris et al. Development of a reference material for the calibration of cement paste rheometers
AndradeSánchez et al. Evaluation of a capacitance-based soil moisture sensor for real-time applications
Cerny et al. Development of Flexible Moisture Sensors Based on the Corrosion and Degradation of Conductive Substrates
JP5775759B2 (ja) コンクリート用再生細骨材の塩化物含有率の推定方法
CN111735732A (zh) 一种干式铜米机塑料颗粒含铜率测试方法
CN102323194B (zh) 一种聚合物多元醇粒度的检测方法
Harada et al. Energy‐Efficient Preparation Method of Water‐Swellable Starch Phosphate Carbamate Particles
Luo et al. Theoretical and experimental studies on interfacial effects in cellulose nano crystal-shape memory polymer composites
Klos et al. Lattice Monte Carlo simulations of three-dimensional charged polymer chains. II. Added salt
Bastiurea et al. Evaluation of mechanical properties of polyester composite with graphene and graphite through three-point bending test

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140312