客观日本

日本产综研:研发出高耐热性、耐酸性的橡胶材料

2016年03月28日 化学材料

日前,日本国立研究开发法人产业技术综合研究所与技术研究组合单层CNT融合新材料研究开发机构共同合作,通过在橡胶材料中加入单层碳纳米管(CNT),成功研制成了耐热性、耐酸性均达世界最高水平的橡胶材料。这种材料今后有望作为石油开采装置的密封材料或汽车用金属垫片的替代品推广,其应用范围将会非常广泛。

氟橡胶和聚氨酯等合成橡胶对气体及液体的阻隔性高、易成形,是一种优质的密封材料。然而,这种材料遇高温、热水,或是在酸、碱环境下会被迅速老化,因此使用范围比较有限。

该研究团队在原有氟橡胶的基础上加入了单层CNT,并采用了可使分子均匀连接的技术,最终使这种新型橡胶材料得以问世。

在实验中,将单层CNT重量比为1%的新型合成材料与未添加CNT的氟橡胶置于280°高温环境下,24小时之后就弹性率进行对比、发现未添加CNT的氟橡胶的弹性率已减少了80%,而加入单层CNT的合成材料的弹性率并未发生太大变化,其性能与市面上所售的氟橡胶中耐热性较高的全氟橡胶相当。

在耐热水实验中,未加入单层CNT的橡胶强度降低,而合成材料没有变化。在耐酸和耐碱性方面,按重量比例加入5%的聚氨酯合成材料较比不添加材料未发现老化现象。

基础材料的氟橡胶的售价约为1万日元/公斤,与售价80万-100万日元的高价全氟橡胶相比价格低廉,从成本角度考虑,新型橡胶材料有很强的竞争力。

该项技术是基于国立研究开发法人新能源·产业技术综合开发机构(NEDO)推进的"应用纳米碳材料实现低碳社会项目"的研究成果。

设定热水环境实验前物理性质为100,试验后材料的伸张度和硬度。蓝色代表加入CNT的材料

设定热水环境实验前物理性质为100,试验后材料的伸张度和硬度。蓝色代表加入CNT的材料

新闻来源:
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2016/pr20160125_2/pr20160125_2.html

文/CRCC编辑部 图/转自新闻稿