聚合物材料增强 含石墨烯（色母粒）

石墨烯具有非凡的电学、光学、热性能和高机械阻力。石墨烯的性质归因于其二维（2D）片形式的结构，由六方键合的碳原子和一个碳原子的厚度形成。

今天，石墨烯是塑料工业中最有前途的纳米技术添加剂。将石墨烯及其衍生物（氧化石墨烯，GO）掺入不同的聚合物基质（母粒）中，具有广泛的应用潜力。石墨烯母粒可以作为热塑性和热固性材料的机械增强或导电添加剂。它们可用于汽车、航空航天、电子或包装行业。

石墨烯基聚合物化合物在弹性模量、拉伸强度、抗冲击性、导电性、抗紫外线辐射性、热稳定性、抗菌性能、不渗透性或屏障效应（不允许水分或其他分子扩散）等性能方面显示出显着改善。

目前Energeia – Graphenemex®是拉丁美洲领先的墨西哥公司，致力于研究和生产石墨烯材料，用于工业层面的应用开发，通过其Graphenergy母粒系列，开发和销售各种石墨烯母粒，基于各种聚合物，如PP，HDPE，LDPE，PET和PA6。

我们的色母粒是颗粒状材料，可用作多功能添加剂。石墨烯在不同聚合物基质中的掺入对塑料的性能和加工条件显示出重要影响，其中包括：

• 增强抗张力、抗变形和抗冲击性
• 增强对紫外线的抵抗力
• 优异的分散性
• 改善加工条件（热稳定性）
• 用作成核剂（改变聚合物的结晶温度）

从这个意义上说，已经发现石墨烯及其衍生物的掺入以及浓度可以改变待加工聚合物的物理机械性能。将母粒添加到不同的聚合物中或多或少地改善了材料的最终特性，例如：

• 聚丙烯（PP）与聚丙烯-石墨烯母料（MB-PP/GO）的添加剂可提高拉伸强度（8%）和断裂率（29%）。
• 聚乙烯（PE）与聚乙烯-石墨烯母粒（MB-PE/GO）的添加剂可提高拉伸强度（17%）、弯曲强度和断裂强度（66%）。
• 聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）与聚对苯二甲酸乙二醇酯-石墨烯母料（MB-PET/GO）的添加剂可提高耐湿性，提高拉伸强度（72.2%）并提高抗冲击性。
• 聚碳酸酯（PC）与聚碳酸酯-石墨烯母粒（MB-PC/GO）的添加剂可提高耐湿性并提高抗破裂性（276%）。

另一方面，石墨烯母粒也可以掺入回收聚合物中。目前，塑料材料的再利用和回收在向循环经济过渡的道路上至关重要。在这方面，不断的洗涤、造粒和再加工会导致再生塑料的物理力学性能损失，因此，通过添加石墨烯，可以恢复或改善这些性能。在农业应用中，可以生产具有更高抗紫外线辐射性的地膜。

引用

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4. Nabira Fatima, Umair Yaqub Qazi, Asim Mansha., Recent developments for antimicrobial applications of graphene-based polymeric composites: A review, https://doi.org/10.1016/j.jiec.2021.04.050