高效可扩展的原位剥离膨胀石墨制备多功能聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯纳米复合材料

为解决膨胀石墨(EG)在聚合物中难以实现大规模优异原位剥离、分散和分布的问题，研究人员通过新型双速非双螺杆挤出机(NTSE)原位预剥离结合超临界流体挤出发泡(SFEF)技术，成功制备出高性能多功能PBAT/EG复合材料。该材料热导率达0.70±0.04 W·K-1·m-1，介电常数达798.6±4.5 F/m，电磁吸收性能优异，最小反射损耗达-60.7 dB，为多功能聚合物/EG复合材料制备提供了新方法。

　　

这项突破性研究展示了一种创新性的材料制备策略。通过巧妙结合双速非双螺杆挤出机(NTSE)和超临界流体挤出发泡(SFEF)技术，科研团队成功实现了低成本膨胀石墨(EG)的高效原位剥离。

实验设计极具巧思：首先采用NTSE进行EG的原位预剥离，随后通过SFEF技术进行二次剥离，这种"双重剥离"策略显著提升了EG在聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯(PBAT)基体中的分散效果。与单一SFEF工艺相比，这种组合工艺使复合材料热导率提升21%，达到0.70±0.04 W·K^-1·m^-1；介电常数更是飙升150%，达到798.6±4.5 F/m。

更令人振奋的是，这种PBAT/EG复合材料展现出卓越的电磁波吸收性能。在6.9 mm的优化厚度下，其最小反射损耗值达到惊人的-60.7 dB，同时具备优异的阻抗匹配特性。这些突破性性能指标为开发新一代多功能聚合物纳米复合材料开辟了新途径。

该研究不仅提供了一种可规模化生产的工艺路线，更重要的是揭示了通过熔融挤出实现EG高效原位剥离的机理，为其他二维材料在聚合物基体中的分散控制提供了重要参考。