JP2020063447A - グラフェン強化ポリマーマトリクス複合体を製造するためのin situでの剥離方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、35U.S.C.§119(e)に基づき、2013年4月18日に出願されたUS仮出願番号61/813,621の優先権を主張する。この出願の内容は、参照により全体に組み込まれる。
本発明は、十分に結晶化されたグラファイト粒子を含むポリマー複合体を、様々な商業的な用途を有するナノ分散された単層または多層グラフェン粒子に変える高い効率の混合方法に関する。本発明はまた、in situでの機械的剥離を用いたグラファイトおよびグラフェンを活性化する方法に関する。
ポリマー組成物は、例えば金属などの他の材料の使用を伝統的に採用している幅広い分野でますます使用されている。ポリマーは、多数の所望の物理的性質を所有し、軽量、かつ安価である。さらに、多くのポリマー材料は、多数の種々の形状および形態に形成することができ、それらが前提とする携帯において顕著な柔軟性を示し、コーティング、分散物、押出成形樹脂、ペースト、粉末等として使用されうる。
本開示は、溶融ポリマーマトリクス中に分散させた十分に結晶化したグラファイト粒子の伸長流動および折り畳みによって、グラフェン強化ポリマーマトリクス複合体(G−PMC)を製造するためのポリマー処理方法を提供する。
前記溶融ポリマー相にせん断ひずみ操作を連続して供給して、剥離された多層グラフェンシートの裂け目が生じて、前記多層シート上に前記1以上の熱可塑性ポリマーと反応して架橋する反応性エッジを生成するまで、前記溶融ポリマー相がそれぞれの操作とともに連続的にグラフェンを剥離し、グラフェン強化ポリマーマトリクス複合体を形成すること;;および、さらに、前記グラフェン強化ポリマーマトリクス複合体を他の非架橋熱可塑性ポリマーとともに粉砕し分散すること;を含む高強度架橋されたG−PMCを形成するための方法が提供される。
この開示は、記載された特定のシステム、方法論またはプロトコルに制限されず、これらは変更になってもよい。本明細書で用いられる用語は、特定のバージョンまたは形態を説明する目的のためであり、範囲を制限するものではない。
「グラフェン」という語は、縮合したベンゼン環構造内で密に充填された炭素原子の単層に与えられた名前を意味する。単独で使用した場合、グラフェンは、純粋で汚染されていない形態で、多層グラフェン、グラフェンフレーク、グラフェンプレートレット、および数層の層グラフェンまたは単層グラフェンを意味する。
1.鉱物源から結晶性グラファイト粒子を抽出;
2.高効率の混合/剥離プロセスによる抽出したグラファイト粒子のポリマーマトリクス相への組み込みおよびグラファイト含有ポリマーのグラフェン強化ポリマーマトリクス複合体(G−PMC)への変換;
3.機械的剥離および多層グラフェンとグラフェンナノ粒子との分散の程度を決定するための形態解析;ならびに
4.機械的剥離の関数として多層グラフェンまたはグラフェン結晶サイズを決定するためのX線回折分析。
ンカーは、硫黄を含有する場合、硫黄原子は任意に酸化されていてもよい。芳香族部分は、フェニルなどの単環、およびナフチル、インドール、アントラセンなどの多環式から選択され、必要に応じて、アミノ、NHR、NR2、ハロゲン、ニトロ、シアノ、アルキルチオ、アルコキシ、アルキル、ハロアルキル、CO2R(ここで、Rは上記で定義した通りである)およびこれら2種以上の組み合わせで置換されていてもよい。
2.SMGの0.2グラムを、溶融PSUに加え、混合した。
3.3分の混合時間の後に、G−PMCの3グラムをミキサーの外に押し出し、特性評価のために回収した。
4.PSU中2%SMGの3グラムをミキサーに加え、混合した。
5.混合時間の30分後に、G−PMCの3グラムをミキサーから押し出し、特性評価のために回収した。
6.PSU中2%SMGの3グラムをミキサーに加え、混合した。
7.90分の混合時間の後、G−PMCの3グラムをミキサーの外に押し出し、特性評価のために回収した。
Oxford EDSを有するZeiss Sigma電界放出型走査型電子顕微鏡(FESEM)を用いて、多層グラフェンまたはグラフェンナノ粒子へのグラファイトの機械的剥離の程度およびこれらの粒子の厚さを決定した。観察中、3kVの加速電圧および約8.5mmの作動距離を使用した。観察の前に、3G−PMC、30G−PMC、および90G−PMCの各試料の検体サンプルに切り込みを入れ、低温で破砕して、平坦な破断面を作製し、少なくとも24時間真空下に配置し、金コーティングして、真空下で保存した。
3G−PMC、30G−PMC、および90G−PMCの各試料に対するXRD分析は、4つのステップを含む:(1)試料調製、(2)回折パターンの取得、(3)フィッティングプロファイル、および(4)デバイ−シェラー式に従って面外(D)結晶子サイズの計算。
3G−PMC、30G−PMC、および90G−PMCの各サンプルの形態は、3つの異なるスケール(倍率)で図1に示される。(a−c)において、20μmスケールおよび1,000倍の倍率は、各混合時間でのPSUマトリクス内の多層グラフェンまたはグラフェンの良好な分布を示している。(d−f)において1μmスケールおよび10,000倍の倍率、ならびに(g−i)においては1μmスケールおよび50,000Xの倍率は、PSUマトリクス内で機械的に剥離されたグラフェンを示す。(d−i)においては、グラフェンナノ粒子とポリマーマトリクスとの間の良好な結合だけでなく、多層グラフェンまたはグラフェンのマイクロ折りたたみ(micro−folding)が明らかである。
デバイ−シェラー方程式は、3G−PMC、30G−PMC、および90G−PMCのX線回折パターンから得られるFWHMおよびd−間隔の結果に適用され、多層グラフェンまたはグラフェンのナノ粒子の結晶の厚さ(D)を提供する。XRDの結果および結晶の厚さは表1に示される。3G−PMC、30G−PMC、および90G−PMCのサンプルにおいて、それぞれ、結晶厚さは40nm、31nm、および23nm;FWHMは0.202°、0.257°、および0.353°;ならびにd−間隔は3.361nm、3.353nmで、および3.387nmである。FWHMは混合時間とともに増大し、結晶の厚さは混合時間とともに減少しており、これは、グラファイトの多層グラフェンまたはグラフェンへの機械的剥離が生じ、混合時間がより長いほど強化されることを示している。結晶サイズの減少はFWHMの関数である。
ポリマー加工装置中での繰り返しのせん断ひずみ作用の結果として、多層グラフェンまたはグラフェンへのグラファイトの機械的な剥離は、様々な化学反応が生じる機会を提供する一次および二次のダングリングボンドを生成する。これはG−PMCの特性向上を得るために利用される。これは、グラフェン酸化物を形成する従来公知の方法と比べて優位性があることを示しており、ここで、一次および二次ダングリング結合は酸素と共有結合をし、典型的にはこれらの位置にグラフェン酸化物が減少した後も残ったままである。
小規模バッチミキサーの設計は、より高いせん断速度を提供するように修正されてもよく、同様にしてポリマーマトリクス内のグラファイトの優れた機械的剥離を提供する。
ランドキャッスルは、G−PMCを製造するためのポリマーマトリクス中でのグラファイトから多層グラフェンまたはグラフェンへの機械的剥離について、より良好な機械的剥離を可能にする押出機スクリューへの改良を行った。
原料のグラファイトは地面から抽出し、粉状へと粉砕し、浮遊分離して、鉱物グラファイト(「SMG」)を得た。
PEEK 3−−コントロールサンプルを作製するために、PEEK10グラムをミキサーに加えた。3分の混合時間の後に、ポートを開けてPEEKを押出物として流し出し、それ以上の材料が流れ出なくなるまで、2.6グラムを押し出した。
PEEK 90−−コントロールサンプルを作製するために、PEEK100gをミキサーに加えた。90分の混合時間の後、ポートを開けて押出物としてPEEKを流し出し、それ以上の材料が流れ出なくなるまで、28.5gを押し出した。
特性評価に用いたサンプルを下記表3に示した:
サンプルの熱的特性は、TA InstrumentsのQ1000示差走査熱量計(DSC)を用いて調べた。各サンプルについて、10℃/分で0〜400℃からの加熱/冷却/熱サイクルを行った。最初の加熱スキャンのガラス転移温度(Tg)および融点(Tm)を図1に示す。TgはPEEK 3の152℃からMG−PEEK 90の154まで上昇しているが、この増加は顕著ではない。Tmについては、PEEK 3、SMG−PEEK 3、およびSMG−PEEK 30のサンプルは、ほぼ338℃で一致しているが、SMG−PEEK 90の331.7℃で著しく低下している。デルタHは、PEEK 3、SMG−PEEK 3、およびSMG−PEEK 30について同様であり、最初の冷却と再加熱スキャンとの間に変動し、116〜140J/gの間の範囲である。しかし、SMG−PEEK 90のデルタHは、非常に低く、最初の冷却および再加熱スキャンについて約100J/gである。SMG−PEEK 90サンプルに対するPEEKの融解熱における観察可能な違いは、他のサンプルと比較して、形態において大きな違いを示す。また、SMG−PEEK 90サンプルの最初の冷却および再加熱スキャンの間の融合の一定の熱は、グラフェンとPEEKマトリクスとの間の架橋の存在をサポートしている。
平行板モードでTA InstrumentsのAR 2000を用いて、1.0%ひずみおよび360℃での100〜0.01Hzからの周波数掃引を行った。サンプルSMG−PEEK 30、SMG−PEEK 3、およびPEEK 3を試験した。サンプルSMG−PEEK 30、SMG−PEEK 3、およびPEEK 3のG’およびG”とTan δ(tan delta)とを記録した。Tan δは、G”/G’に等しい。以下に示すように、表4によれば、このレオロジーデータは、サンプルの形態学に関する情報を提供する。熱硬化性樹脂のゾル/ゲル転移点、または「ゲル化点」は、Tan δ=1のとき、またはむしろG’=G”のときに生じる。サンプルSMG−PEEK 3とPEEK 3については、G”はG’よりも大きく、液体のような挙動を示す。サンプルSMG−PEEK 30については対照的に、G’がG”より大きく、弾性または固体様の挙動を示す。また、SMG−PEEK 30については、Tan δが1未満で、全周波数範囲にわたってほぼ一定のままであり、これはSMG−PEEK 30がある程度の架橋を受けたことを示す。
溶媒中に配置された場合に軽くゲル化した熱硬化性樹脂は、溶媒およびポリマー構造に依存する程度で吸収して膨潤する。元の形状は保存され、膨潤したゲルは可塑性よりも弾性を示す。熱可塑性ポリマーの架橋は通常、1)過酸化物、2)水により架橋されるグラフトされたシラン処理、3)電子ビーム照射、および4)UV光によって行われる。
各検体サンプルを、のの95−98%の硫酸(w/w)(A300S500フィッシャーサイエンティフィック)20mLとともに試験管に入れた;
溶液を5分間振とうした;
各試験管は、シールを形成するようにテフロン(登録商標)テープで蓋をし、シールを形成した;
各サンプルの写真を0時間、24時間、48時間、および72時間で撮影した。
Claims (24)
- 熱可塑性ポリマーマトリクス中に分散された、グラファイトマイクロ粒子、ならびに機械的に剥離された、純粋で汚染されていないグラフェンを含む単層および多層グラフェンナノ粒子を含み、
純粋で汚染されていないグラフェンを0.1重量%から30重量%まで含む、
ここで、前記単層および多層グラフェンナノ粒子は、c軸方向に沿って50nm厚よりも小さく、
ここで、前記単層および多層グラフェンナノ粒子は、a軸及びb軸で定義される底面を横切るグラフェンの裂け目を含み、
ここで、前記グラフェンの裂け目のエッジは、1以上の熱可塑性ポリマーと反応する反応性フリーラジカルグラフェン炭素結合部位をさらに含み、および、
ここで、少なくとも1つの単層または多層グラフェンナノ粒子は、1以上の熱可塑性ポリマー分子と共有結合する、
熱可塑性ポリマー複合体。 - 熱可塑性ポリマーマトリクス中に分散された、グラファイトマイクロ粒子、ならびに機械的に剥離された、純粋で汚染されていないグラフェンを含む単層および多層グラフェンナノ粒子を含み、
純粋で汚染されていないグラフェンを0.1重量%から30重量%まで含む、
ここで、前記単層および多層グラフェンナノ粒子は、c軸方向に沿って50nm厚よりも小さく、
ここで、前記単層および多層グラフェンナノ粒子は、a軸及びb軸で定義される底面を横切るグラフェンの裂け目を含み、
ここで、前記グラフェンの裂け目のエッジは、1以上の熱可塑性ポリマーと反応する反応性フリーラジカルグラフェン炭素結合部位をさらに含み、および
ここで、少なくとも1つの熱可塑性ポリマー分子は、1以上の機械的に剥離された単層もしくは多層グラフェンナノ粒子と結合するか、または接着する、
熱可塑性ポリマー複合体。 - 前記熱可塑性ポリマーは、芳香族ポリマーである、請求項1または2に記載の熱可塑性ポリマー複合体。
- 前記芳香族ポリマーは、フェニル基を含み、前記フェニル基は主鎖が、または置換基として置換されていてもよい、請求項3に記載の熱可塑性ポリマー複合体。
- 前記置換されていてもよいフェニル基は、置換されていてもよいフェニレン基としてポリマー主鎖内に含まれる、請求項4に記載の熱可塑性ポリマー複合体。
- 前記置換されていてもよいフェニル基は、ポリマー上の置換基である、請求項4に記載の熱可塑性ポリマー複合体。
- 前記溶融熱可塑性ポリマー相は、2以上の溶融熱可塑性ポリマーを含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリマー複合体。
- 前記熱可塑性ポリマーは、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリエチレンンスルフィド(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、ポリカーボネート(PC)、芳香族熱可塑性ポリエステル、熱可塑性ポリイミド、液晶ポリマー、熱可塑性エラストマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン(PS)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリアクリロニトリル(PAN)、超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、ポリアミド(PA)、ポリフェニレンオキサイド(PPO)、ポリオキシ−メチレンプラスチック(POM/アセタール)、ポリアリ−ルエーテルケトン、ポリビニルクロライド(PVC)、アクリルおよびこれらの混合物からなる群より選択される、請求項1〜7のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリマー複合体。
- 前記熱可塑性ポリマーは、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリマー複合体。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリマー複合体から形成されたグラフェン架橋ポリマー粒子。
- ホスト熱可塑性ポリマーおよびその中に分散された請求項10に記載のグラフェン架橋ポリマー粒子を含む、ポリマー組成物。
- 自動車部品、航空機または航空宇宙用部品、電極、透明電極、タッチスクリーン用の電極、エンジン部品、ボート船体、軽量装甲、圧力容器、反応炉、スプレーコーティング、および3D印刷用ポリマー粉末からなる群より選択される、請求項1〜9のいずれか1項に記載の熱可塑性ポリマー複合体から形成された部品。
- グラフェン強化ポリマーマトリクス複合体を形成する方法であって、
(a)1以上の溶融熱可塑性ポリマーを含む溶融熱可塑性ポリマー相中にグラファイトマイクロ粒子を分散し、グラファイト−溶融熱可塑性ポリマー相を形成すること、
ここで、前記グラファイトマイクロ粒子中、少なくとも50%のグラファイトは、c軸方向に沿った厚さが1.0〜1000ミクロンの範囲の多層グラファイト結晶で構成される;および
(b)前記溶融熱可塑性ポリマー相のせん断応力が前記グラファイトマイクロ粒子の層間せん断強度(ISS)を超え、前記グラファイトマイクロ粒子が少なくとも部分的に剥離し、前記溶融熱可塑性ポリマー相中、c軸方向に沿って10nm未満の厚みの単層もしくは多層、またはこれらの両方のグラフェンナノ粒子の分布を形成するまで、前記溶融熱可塑性ポリマー相がそれぞれの操作とともに連続的に前記グラファイトマイクロ粒子を機械的に剥離するように、前記グラファイト−溶融熱可塑性ポリマー相にせん断ひずみ操作を連続して供給すること、および、
前記剥離された単層または多層グラフェンシートのグラフェンの裂け目がa軸及びb軸で定義される底面を横切って形成されるまで、さらに、前記せん断ひずみ操作を継続すること、
ここで、前記グラフェンの裂け目のエッジは、前記1以上の溶融熱可塑性ポリマーと反応して複合体を与える反応性フリーラジカルグラフェン炭素結合部位を含み、前記複合体中で、少なくとも1つの単層または多層グラフェンナノ粒子は、1以上の熱可塑性ポリマー分子と共有結合する;
を含む、グラフェン強化ポリマーマトリクス複合体を形成する方法。 - グラフェン強化ポリマーマトリクス複合体を形成する方法であって、
(a)1以上の溶融熱可塑性ポリマーを含む溶融熱可塑性ポリマー相中にグラファイトマイクロ粒子を分散し、グラファイト−溶融熱可塑性ポリマー相を形成すること、
ここで、前記グラファイトマイクロ粒子中、少なくとも50%のグラファイトは、c軸方向に沿った厚さが1.0〜1000ミクロンの範囲の多層グラファイト結晶で構成される;および
(b)前記溶融熱可塑性ポリマー相のせん断応力が前記グラファイトマイクロ粒子の層間せん断強度(ISS)を超え、前記グラファイトマイクロ粒子が少なくとも部分的に剥離し、前記溶融熱可塑性ポリマー相中、c軸方向に沿って10nm未満の厚みの単層もしくは多層、またはこれらの両方のグラフェンナノ粒子の分布を形成するまで、前記溶融熱可塑性ポリマー相がそれぞれの操作とともに連続的に前記グラファイトマイクロ粒子を機械的に剥離するように、前記グラファイト−溶融熱可塑性ポリマー相にせん断ひずみ操作を連続して供給すること、および、
前記剥離された単層または多層グラフェンシートのグラフェンの裂け目がa軸及びb軸で定義される底面を横切って形成されるまで、さらに、前記せん断ひずみ操作を継続すること、
ここで、前記グラフェンの裂け目のエッジは、前記1以上の溶融熱可塑性ポリマーと反応して複合体を与える反応性フリーラジカルグラフェン炭素結合部位を含み、前記複合体中で、少なくとも1つの熱可塑性ポリマー分子は、1以上の機械的に剥離された単層もしくは多層グラフェンナノ粒子と結合するか、または接着する;
を含む、グラフェン強化ポリマーマトリクス複合体を形成する方法。 - 前記熱可塑性ポリマーは、芳香族ポリマーである、請求項13または14に記載の方法。
- 前記芳香族ポリマーは、フェニル基を含み、前記フェニル基は主鎖が、または置換基として置換されていてもよい、請求項15に記載の方法。
- 前記置換されていてもよいフェニル基は、置換されていてもよいフェニレン基としてポリマー主鎖内に含まれる、請求項16に記載の方法。
- 前記置換されていてもよいフェニル基は、ポリマー上の置換基である、請求項16に記載の方法。
- 前記熱可塑性ポリマーは、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリエチレンンスルフィド(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、ポリカーボネート(PC)、芳香族熱可塑性ポリエステル、熱可塑性ポリイミド、液晶ポリマー、熱可塑性エラストマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン(PS)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリアクリロニトリル(PAN)、超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、ポリアミド(PA)、ポリフェニレンオキサイド(PPO)、ポリオキシ−メチレンプラスチック(POM/アセタール)、ポリアリ−ルエーテルケトン、ポリビニルクロライド(PVC)、アクリルおよびこれらの混合物からなる群より選択される、請求項13〜18のいずれか1項に記載の方法。
- 前記熱可塑性ポリマーは、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)である、請求項13〜19のいずれか1項に記載の方法。
- 前記グラファイトは、膨張グラファイトである、請求項13〜20のいずれか1項に記載の方法。
- 前記グラファイトマイクロ粒子は、グラファイト含有鉱物をミリメートルサイズの寸法にまで粗砕および粉砕して、続いてマイクロサイズの粒子混合物までミルすることによって製造される、請求項13〜21のいずれか1項に記載の方法。
- 前記グラファイトマイクロ粒子は、浮遊法によって前記マイクロサイズの粒子混合物から抽出される、請求項13〜22のいずれか1項に記載の方法。
- せん断ひずみ操作を連続して供給する段階は、せん断ひずみ操作を連続して供給して、1000sec−1より小さいか、または同等であるせん断速度を発生させることを含む、請求項13〜23のいずれか1項に記載の方法。
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CN113121838B (zh) * | 2021-03-31 | 2022-05-06 | 海南大学 | 一种原子层沉积辅助制备mof/碳复合材料的方法及所得产品和应用 |
CN113546618B (zh) * | 2021-07-27 | 2022-05-27 | 吉林大学 | 一种近红外光热催化剂及其制备方法和应用 |
CN115490889A (zh) * | 2022-08-26 | 2022-12-20 | 四川大学 | 一种利用高弹态聚合物实现二维填料原位剥离的方法 |
US11982208B2 (en) * | 2022-10-07 | 2024-05-14 | Hamilton Sundstrand Corporation | Two-piece impeller made of multiple materials |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0853571A (ja) * | 1994-08-11 | 1996-02-27 | Mitsubishi Chem Corp | 熱可塑性樹脂組成物とその製造方法、およびこの組成物よりなる電磁波シールド成形品 |
JP2007524735A (ja) * | 2003-09-30 | 2007-08-30 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 導電性組成物、その製造方法、及びかかる組成物から導かれる物品 |
JP2013507477A (ja) * | 2009-10-07 | 2013-03-04 | ベルサリス、ソシエタ、ペル、アチオニ | 改善された断熱性能を備えた発泡性熱可塑性ナノコンポジットポリマー組成物 |
JP2016519191A (ja) * | 2013-04-18 | 2016-06-30 | ラトガース,ザ ステート ユニバーシティ オブ ニュー ジャージー | グラフェン強化ポリマーマトリクス複合体を製造するためのinsituでの剥離方法 |
Family Cites Families (62)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5298214A (en) | 1990-10-30 | 1994-03-29 | Rutgers, The State University | Method of deriving polystyrene and polyolefin plastics composite from recycled plastics |
CA2135322C (en) * | 1993-11-10 | 2001-02-06 | Hiroshi Sugahara | Method for producing a fiber-reinforced thermoplastic resin foamed product |
US5789477A (en) | 1996-08-30 | 1998-08-04 | Rutgers, The State University | Composite building materials from recyclable waste |
JP5770962B2 (ja) | 1999-12-07 | 2015-08-26 | ウィリアム・マーシュ・ライス・ユニバーシティ | ポリマーマトリックス中に埋封された配向ナノ繊維 |
US6660241B2 (en) | 2000-05-01 | 2003-12-09 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Highly delaminated hexagonal boron nitride powders, process for making, and uses thereof |
US6962431B1 (en) | 2000-11-08 | 2005-11-08 | Randcastle Extrusion System, Inc. | Extruder mixer |
JP2002234773A (ja) * | 2001-02-02 | 2002-08-23 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 多孔質炭素材料の製造方法 |
JP3958137B2 (ja) | 2001-08-20 | 2007-08-15 | 大塚化学ホールディングス株式会社 | 樹脂組成物 |
US20050186378A1 (en) | 2004-02-23 | 2005-08-25 | Bhatt Sanjiv M. | Compositions comprising carbon nanotubes and articles formed therefrom |
JP4245514B2 (ja) | 2004-05-24 | 2009-03-25 | 日信工業株式会社 | 炭素繊維複合材料及びその製造方法、炭素繊維複合金属材料の製造方法、炭素繊維複合非金属材料の製造方法 |
US8048940B2 (en) | 2004-07-09 | 2011-11-01 | Vanderbilt University | Reactive graphitic carbon nanofiber reinforced polymeric composites showing enhanced flexural strength |
US20070099792A1 (en) | 2005-04-27 | 2007-05-03 | William Marsh Rice University | Carbon nanotube reinforced thermoplastic polymer composites achieved through benzoyl peroxide initiated interfacial bonding to polymer matrices |
US20110223405A1 (en) | 2005-11-18 | 2011-09-15 | Northwestern University | Composite polymer film with graphene nanosheets as highly effective barrier property enhancers |
EP2029265B1 (en) | 2006-06-05 | 2013-08-14 | The University of Akron | Ultrasound assisted continuous process and apparatus for dispersion of nanofibers and nanotubes in polymers |
WO2008005022A1 (en) | 2006-07-05 | 2008-01-10 | Owens Corning Intellectual Capital, Llc | Polymer foams containing multi-functional layered nano-graphite |
US7745528B2 (en) | 2006-10-06 | 2010-06-29 | The Trustees Of Princeton University | Functional graphene-rubber nanocomposites |
JP5207351B2 (ja) * | 2007-03-23 | 2013-06-12 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 溶融混練物、樹脂成形物及びその製造方法 |
US7824651B2 (en) | 2007-05-08 | 2010-11-02 | Nanotek Instruments, Inc. | Method of producing exfoliated graphite, flexible graphite, and nano-scaled graphene platelets |
JP5519503B2 (ja) | 2007-08-01 | 2014-06-11 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 剥離グラフェンを製造するための高効率の方法 |
WO2009029984A1 (en) | 2007-09-03 | 2009-03-12 | Newsouth Innovations Pty Limited | Graphene |
DE102007049439A1 (de) | 2007-09-27 | 2009-04-02 | Electrovac Ag | Kunststoff-Composite-Material sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
US7906053B1 (en) | 2008-02-21 | 2011-03-15 | Northwestern University | Polymer-graphite nanocomposites via solid-state shear pulverization |
JP5649979B2 (ja) | 2008-02-28 | 2015-01-07 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se | 黒鉛のナノプレートレットおよび組成物 |
BRPI0909126A2 (pt) | 2008-03-18 | 2015-11-24 | Univ Rutgers | métodos para aumentar a tenacidade de misturas de polímeros imiscíveis |
WO2009126592A2 (en) | 2008-04-07 | 2009-10-15 | Vorbeck Materials Corp. | Fuel system components |
WO2009143405A2 (en) | 2008-05-22 | 2009-11-26 | The University Of North Carolina At Chapel Hill | Synthesis of graphene sheets and nanoparticle composites comprising same |
JPWO2010007763A1 (ja) | 2008-07-15 | 2012-01-05 | パナソニック株式会社 | 無線受信装置、及び、使用単位バンド外参照信号のメジャメント方法 |
TW201012749A (en) | 2008-08-19 | 2010-04-01 | Univ Rice William M | Methods for preparation of graphene nanoribbons from carbon nanotubes and compositions, thin films and devices derived therefrom |
KR101074027B1 (ko) | 2009-03-03 | 2011-10-17 | 한국과학기술연구원 | 그래펜 복합 나노섬유 및 그 제조 방법 |
KR101694894B1 (ko) | 2009-03-16 | 2017-01-10 | 보르벡크 머터리얼스 코포레이션 | 강화된 중합체 물품 |
KR101759180B1 (ko) * | 2009-04-03 | 2017-07-18 | 보르벡크 머터리얼스 코포레이션 | 그라핀 시트 및 흑연을 함유하는 중합체 조성물 |
US20110133134A1 (en) | 2009-06-09 | 2011-06-09 | Vorbeck Materials Corp. | Crosslinkable and Crosslinked Compositions of Olefin Polymers and Graphene Sheets |
US8652362B2 (en) | 2009-07-23 | 2014-02-18 | Nanotek Instruments, Inc. | Nano graphene-modified curing agents for thermoset resins |
KR101090517B1 (ko) | 2009-08-17 | 2011-12-08 | 성균관대학교산학협력단 | 탄소나노물질-고분자 복합체 및 이의 제조방법 |
US8299159B2 (en) | 2009-08-17 | 2012-10-30 | Laird Technologies, Inc. | Highly thermally-conductive moldable thermoplastic composites and compositions |
IT1396918B1 (it) | 2009-11-03 | 2012-12-20 | Polimeri Europa Spa | Procedimento per la preparazione di nanopiastrine grafeniche ad elevata disperdibilita' in matrici polimeriche a bassa polarita' e relative composizioni polimeriche |
WO2011117325A2 (en) | 2010-03-23 | 2011-09-29 | Solvay Sa | Polymer compositions comprising semi-aromatic polyamides and graphene materials |
FR2959231B1 (fr) | 2010-04-22 | 2012-04-20 | Arkema France | Materiau composite thermoplastique et/ou elastomerique a base de nanotubes de carbone et de graphenes |
CN101817516A (zh) * | 2010-05-21 | 2010-09-01 | 哈尔滨工业大学 | 高效率低成本机械剥离制备石墨烯或氧化石墨烯的方法 |
KR20120009978A (ko) | 2010-07-23 | 2012-02-02 | 현대자동차주식회사 | 배향 조정된 탄소나노튜브를 이용한 고분자 나노복합 성형물의 제조방법 |
DE102010032885A1 (de) | 2010-07-30 | 2012-02-02 | Daimler Ag | Befestigungseinrichtung für ein faserverstärktes Kunststoffprofil |
CA2807691C (en) | 2010-08-11 | 2019-02-26 | Timcal S.A. | Ground expanded graphite agglomerates, methods of making, and applications of the same |
EP2612889A4 (en) | 2010-09-03 | 2014-01-08 | Sekisui Chemical Co Ltd | RESIN COMPOSITE MATERIAL AND METHOD FOR PRODUCING A RESIN COMPOSITE MATERIAL |
US8420042B2 (en) | 2010-09-21 | 2013-04-16 | High Temperature Physics, Llc | Process for the production of carbon graphenes and other nanomaterials |
TW201219447A (en) | 2010-10-12 | 2012-05-16 | Solvay | Polymer compositions comprising poly(arylether ketone)s and graphene materials |
KR101784038B1 (ko) * | 2011-03-30 | 2017-10-10 | 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 | 수지 복합 재료 및 그의 제조 방법 |
CN102225759A (zh) * | 2011-04-14 | 2011-10-26 | 温州医学院 | 羟基功能化石墨烯的低温制备方法 |
US8167190B1 (en) * | 2011-05-06 | 2012-05-01 | Lockheed Martin Corporation | Electrically conductive polymer compositions containing metal particles and a graphene and methods for production and use thereof |
JP5953014B2 (ja) | 2011-07-08 | 2016-07-13 | 積水化学工業株式会社 | 難燃性樹脂組成物、難燃性樹脂シート及び難燃性多層シート |
KR101245815B1 (ko) | 2011-07-14 | 2013-03-21 | 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 | 기계 화학적 방법에 의한 가장자리가 기능화된 그래파이트 및 이의 제조 방법 |
WO2013013070A2 (en) | 2011-07-21 | 2013-01-24 | Entegris, Inc. | Nanotube and finely milled carbon fiber polymer composite compositions and methods of making |
US9068037B2 (en) | 2011-10-18 | 2015-06-30 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Method for producing resin composite material, and resin composite material |
JP2013233790A (ja) | 2012-04-11 | 2013-11-21 | Sekisui Chem Co Ltd | 樹脂成形体の製造方法及び樹脂成形体 |
WO2014052883A2 (en) | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Applied Nanostructured Solutions, Llc | Composite materials formed by shear mixing of carbon nanostructures and related methods |
BR112015008949B1 (pt) | 2012-10-19 | 2021-11-30 | Rutgers, The State University Of New Jersey | Método para formação de um compósito de matriz de polímero de grafeno-reforçado |
US10060019B2 (en) | 2012-11-16 | 2018-08-28 | The Boeing Company | Thermal spray coated reinforced polymer composites |
GB201304770D0 (en) | 2013-03-15 | 2013-05-01 | Provost Fellows Foundation Scholars And The Other Members Of Board Of | A scalable process for producing exfoliated defect-free, non-oxidised 2-dimens ional materials in large quantities |
ES2534575B1 (es) | 2013-09-24 | 2016-01-14 | Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) | Exfoliación de grafito con disolventes eutécticos profundos |
CN107074552A (zh) | 2014-07-30 | 2017-08-18 | 新泽西鲁特格斯州立大学 | 石墨烯增强的聚合物基质复合材料 |
EP3237514A4 (en) | 2014-12-22 | 2018-07-25 | Reliance Industries Limited | Graphite exfoliation in resin |
CN104945659A (zh) | 2015-06-29 | 2015-09-30 | 殷明 | 一种新型cnt表面处理方法及其在制备聚合物/cnt纳米复合材料中的应用 |
US10685763B2 (en) | 2016-01-19 | 2020-06-16 | Xerox Corporation | Conductive polymer composite |
-
2014
- 2014-04-18 KR KR1020157032961A patent/KR102292918B1/ko active IP Right Grant
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-
2016
- 2016-08-11 HK HK16109585.4A patent/HK1221440A1/zh unknown
-
2018
- 2018-08-27 JP JP2018158453A patent/JP6633703B2/ja active Active
-
2019
- 2019-04-08 US US16/377,962 patent/US11174366B2/en active Active
- 2019-12-12 JP JP2019224864A patent/JP7072259B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0853571A (ja) * | 1994-08-11 | 1996-02-27 | Mitsubishi Chem Corp | 熱可塑性樹脂組成物とその製造方法、およびこの組成物よりなる電磁波シールド成形品 |
JP2007524735A (ja) * | 2003-09-30 | 2007-08-30 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 導電性組成物、その製造方法、及びかかる組成物から導かれる物品 |
JP2013507477A (ja) * | 2009-10-07 | 2013-03-04 | ベルサリス、ソシエタ、ペル、アチオニ | 改善された断熱性能を備えた発泡性熱可塑性ナノコンポジットポリマー組成物 |
JP2016519191A (ja) * | 2013-04-18 | 2016-06-30 | ラトガース,ザ ステート ユニバーシティ オブ ニュー ジャージー | グラフェン強化ポリマーマトリクス複合体を製造するためのinsituでの剥離方法 |
JP6393743B2 (ja) * | 2013-04-18 | 2018-09-19 | ラトガース,ザ ステート ユニバーシティ オブ ニュー ジャージー | グラフェン強化ポリマーマトリクス複合体を製造するためのinsituでの剥離方法 |
JP2019002021A (ja) * | 2013-04-18 | 2019-01-10 | ラトガース,ザ ステート ユニバーシティ オブ ニュー ジャージー | グラフェン強化ポリマーマトリクス複合体を製造するためのin situでの剥離方法 |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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