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石墨烯改性发泡材料种类多样应用广 我国企业研制实力不断增强

2026-10-22 17:33      责任编辑:周圆    来源:www.newsijie.com    点击: 次

石墨烯改性发泡材料种类多样应用广 我国企业研制实力不断增强

  石墨烯改性发泡材料,一般以聚氨酯、聚丙烯、EVA、天然橡胶、聚乳酸等高分子材料,或是镍泡沫、铜泡沫等无机泡沫作为基体,借助物理发泡、化学发泡手段构建多孔泡孔结构,体系内引入石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、石墨烯纳米片等石墨烯基材料,充当功能填料或支撑骨架。
 
  根据新思界产业研究中心发布的《2026年中国石墨烯改性发泡材料市场专项调研及企业“十五五规划”建议报告》显示,石墨烯改性发泡材料的核心特点源于石墨烯二维片层在泡孔壁、泡沫骨架内部的分散状态以及界面相互作用。石墨烯能够调控基体发泡成核过程,改变泡孔形貌并提升孔壁力学性能,让泡沫在保持轻质优势的基础上,获得纯基体材料难以实现的导电、导热、阻燃、压阻传感、电磁屏蔽、远红外发射等功能特性。
 
  依据基体种类划分,石墨烯改性发泡材料主要包含聚合物基与无机骨架型两大类。聚合物基涵盖聚氨酯泡沫、聚丙烯发泡珠粒、EVA发泡鞋材、天然橡胶发泡体、聚乳酸发泡材料等;无机骨架型多以镍泡沫、铜泡沫为模板,借助化学气相沉积构筑三维石墨烯网络。从泡孔形态上又可分为开孔泡沫与闭孔泡沫:开孔结构更适配流体输运与吸声阻尼场景,闭孔结构的隔热能力和承载性能更为突出;石墨烯添加量及其分散均匀性,能够调控泡孔在开孔、闭孔结构之间的转化。
 
  石墨烯改性发泡材料的应用需求集中在运动鞋材、阻燃保温、传感电磁功能、穿戴热管理几大领域。其中运动鞋材是目前产业化程度最高的赛道,石墨烯/EVA复合发泡材料已经应用于休闲鞋中底与鞋垫,依托石墨烯的异相成核作用细化泡孔结构,改善材料回弹和减震表现。在阻燃保温、结构功能一体化领域,这类泡沫有望应用于建筑保温、交通内饰等需要同时满足隔热与阻燃要求的场景。在传感与智能缓冲方向,通过仿生多尺度结构设计,融合聚氨酯海绵的力学支撑特性与石墨烯气凝胶的微观传感能力,可制备面向柔性压力检测、智能缓冲场景的导电海绵。
 
  石墨烯改性发泡材料的制备方式大致分为三类:模板生长法、聚合物复合发泡法以及超临界流体发泡法。模板生长法多用于制备无机骨架类石墨烯泡沫;聚合物复合发泡法是现阶段工业化主流工艺,包含一步自由发泡、化学发泡剂发泡、珠粒发泡等技术路径。超临界CO₂发泡工艺不存在化学发泡剂残留问题,泡孔结构调控性好,近年在石墨烯改性泡沫领域受到较多关注。
 
  新思界行业分析人士表示,在我国,福建五持恒科技股份有限公司研发的“石墨烯天然橡胶发泡材料(GRF)”集轻质、缓震、防滑、耐磨、抗菌及远红外功能于一体,基于该材料制造的鞋底质量达到欧盟安全鞋鞋底防滑最高等级SRC标准;福建腾达亿高新材料有限公司以生物质石墨烯为核心,将其远红外发射特性与泡棉基体结合,实现主动加热与被动隔热双重功能,并兼具抗菌、抗静电和轻量化特性,产品面向穿戴设备、保健器材及鞋服领域。
 
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