近期温州大学吴亚东、金辉乐团队在国家自然科学基金项目、温州市重大科技创新重点项目和航天材料及工艺研究所的支持下，首次报道了以廉价的废弃氟橡胶边角料为碳源，采用简单高效的高温碳化法合成的一种疏松多孔的含氟纳米碳球(FC)。所制备的FC粒径约100纳米，孔径约2-10纳米，比表面积高达369.3m2/g，且该碳纳米球的表面有许多凸起，有利于实现与氟橡胶基体的机械铆接。与球形炭黑相比，FC从氟橡胶中继承了大量的氟原子，能够较好地提高填料与氟橡胶基体之间的界面相容性。与线性碳纳米管相比，FC具有良好的自疏水性，且不会产生影响聚合物性能的纠缠式自聚集现象。尤其采用溶液共混法时，FC能均匀分散于氟橡胶基体中，显示出优异的力学性能增强效果，与简单的机械共混相比，拉伸强度和100%定伸应力分别提升了7.6 %和13.3 %。此外，FC还能提高氟橡胶的耐热性，抑制其热降解，提升其极限使用寿命（266.3℃，2年）。总之，该研究创造了一种新的含氟纳米碳材料，并为大量的氟橡胶废料提供了一种新的回收策略。相关研究结果已经发表在Polym. Test. 2024, 138, 108550。博士陈雨柔为该论文的第一作者。
图1 (a)和(b)分别为不同放大倍数下的含氟纳米碳球的形貌，(c) N2吸脱附曲线， (d)和(e)为含氟纳米碳球的EDS分析结果，(f)机械共混或溶液混合法制备的不同氟橡胶，(g)和(h)氟橡胶的导热性能和导热机理，(i)和(j)为不同氟橡胶的拉伸强度和100%定伸应力
背景介绍
氟橡胶（FKM）是主链或侧链的碳链上含有氟原子的合成高分子弹性体。由于氟原子的引入，赋予了氟橡胶优异的耐热性、抗氧化性、耐油性、耐腐蚀性和耐大气老化性，并应用于现代航空、导弹、火箭、宇宙航行、舰艇、原子能等尖端技术及汽车、造船、化学、石油、电讯、仪器、机械等工业领域，成为国防尖端工业中无法替代的关键材料。然而，随着氟橡胶工业的不断发展，氟橡胶废料的回收已成为一个难点。目前主要通过物理剪切或研磨方法回收氟橡胶颗粒，但是氟橡胶回料强度低、导热性和导电性差限制了其应用。因此，开发一种更加有效的氟橡胶废料回收手段迫在眉睫。
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