[發明專利]一種石墨烯環氧樹脂復合材料

無效

• 申請號: 201310369997.3
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN103467916A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 林耀朋;張旭;吳軍
• 申請（專利權）人: 蘇州艾特斯環保材料有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L77/00;C08L83/04;C08K9/00;C08K3/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

技術領域

本發明屬于復合材料領域，具體涉及一種石墨烯環氧樹脂復合材料。

背景技術

石墨烯作為近年來發現的二維碳素晶體，其強度達130GPa，成為世界上強度最高的材料，其還具有超大的比表面積、良好的疏水性和優異的耐磨性。此外，石墨烯比目前任何其他材料的導熱效果都好，其熱導率約為4000wm/k，是銅的5倍，是金剛石的2倍。

石墨烯與樹脂基體復合后可以降低復合材料的熱膨脹系數，大大增加熱導率，添加適量的石墨烯可以使基體樹脂的力學性能得到顯著地提高，克服一般無機填料使用量大等缺點。石墨烯憑借其優異的導電性和極低的加入量，成為一種極具潛力的導電改性劑。因此，通過石墨烯改性聚合物制備納米復合材料具有很好的應用前景，但石墨烯層與層之間容易產生聚集，導致其在共混基體中分散不均勻，另外，石墨烯與其他介質界面相容性差，不能有效的改善聚合物的性能。

發明內容

解決的技術問題：針對現有技術的不足，本發明提供一種石墨烯環氧樹脂復合材料，通過氧化石墨烯與環氧樹脂的共混，提高基體樹脂的力學性能、機械性能和電學性能。

技術方案：本發明提供了一種石墨烯環氧樹脂復合材料，其由下列重量份數的原料組成：氧化石墨烯0.5-10份，環氧樹脂45-65份，活性稀釋劑5-20份，填料25-35份，聚酰胺4-6份，硅樹脂1-3份。

所述氧化石墨烯是由石墨氧化并超聲分散而來，其表面帶有羥基、羧基及環氧基團等高反應活性的官能團，能提高其在復合基體中的分散性。

所述活性稀釋劑為多縮水甘油醚、環氧丙烷丁基醚和二環氧丙烷乙基醚中的一種或幾種的混合物。所述填料為石棉纖維、玻璃纖維、鐵粉和鋁粉中的一種或幾種的混合物。

有益效果：本發明提供的石墨烯環氧樹脂，利用氧化石墨烯的優勢，提高石墨烯的分散性，通過活性稀釋劑改善石墨烯與聚合物界面之間的結合強度，有效改善聚合物的力學性能、機械性能和電學性能。

具體實施方式

下面通過實施例的方式進一步說明本發明，但本發明并不因此局限于下述實施例。

實施例1

一種石墨烯環氧樹脂復合材料，其由下列重量份數的原料組成：氧化石墨烯0.5份，環氧樹脂45份，活性稀釋劑5份，填料25份，聚酰胺4份，硅樹脂1份。

按上述配比將各種原料在高速攪拌斗中混合均勻，從混料口中加入到溫度設定為220℃～280℃的雙螺桿擠出機中，抽真空造粒即可。

實施例2

一種石墨烯環氧樹脂復合材料，其由下列重量份數的原料組成：氧化石墨烯4份，環氧樹脂50份，活性稀釋劑10份，填料30份，聚酰胺5份，硅樹脂2份。

按上述配比將各種原料在高速攪拌斗中混合均勻，從混料口中加入到溫度設定為220℃～280℃的雙螺桿擠出機中，抽真空造粒即可。

實施例3

一種石墨烯環氧樹脂復合材料，其由下列重量份數的原料組成：氧化石墨烯8份，環氧樹脂55份，活性稀釋劑15份，填料30份，聚酰胺5份，硅樹脂2份。

按上述配比將各種原料在高速攪拌斗中混合均勻，從混料口中加入到溫度設定為220℃～280℃的雙螺桿擠出機中，抽真空造粒即可。

實施例4

一種石墨烯環氧樹脂復合材料，其由下列重量份數的原料組成：氧化石墨烯10份，環氧樹脂65份，活性稀釋劑20份，填料35份，聚酰胺6份，硅樹脂3份。

按上述配比將各種原料在高速攪拌斗中混合均勻，從混料口中加入到溫度設定為220℃～280℃的雙螺桿擠出機中，抽真空造粒即可。

對上述各實施例所得復合材料的性能進行測試，結果如下：

測試項目實施例1實施例2實施例3實施例4拉伸強度（Mpa）70788072彎曲強度（Mpa）82909275沖擊強度（J/m）60666360體積導電率（S/cm）9.6×10^-26.8×10^-29.8×10^-34.5×10^-4