[發(fā)明專利]一種類石墨型氮化碳/聚酰亞胺復合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410093737.2
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN104017364A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設計）人: 朱琳;胡超偉;邵劍;沈湘黔
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C08L79/08
• 分類號: C08L79/08;C08L27/18;C08L27/16;C08K9/06;C08K9/04;C08K3/28;B29C43/58
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種類石墨型氮化碳/聚酰亞胺復合材料，其特征在于：復合材料的組分按照質量百分含量計算為：

聚合物基體聚酰亞胺PI????????????????????????60%~95wt%；

增韌劑???????????????????????????????????????0%~10wt%；

表面改性劑處理過的類石墨型氮化碳g-C₃N_4??????????5%~30wt%。

2.如權利要求1所述的一種類石墨型氮化碳/聚酰亞胺復合材料，其特征在于：復合材料的組分按照質量百分含量計算為：

聚合物基體聚酰亞胺PI????????????????????????80%~95wt%；

增韌劑???????????????????????????????????????0%~5wt%；

表面改性劑處理過的類石墨型氮化碳g-C₃N_4??????????5%~15wt%。

3.如權利要求1所述的一種類石墨型氮化碳/聚酰亞胺復合材料，其特征在于：所述的增韌劑選自聚四氟乙烯或聚偏氟乙烯。

4.如權利要求1所述的一種類石墨型氮化碳/聚酰亞胺復合材料，其特征在于：所述的表面改性劑為γ-（2，3-環(huán)氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲基氧硅烷、β-（3，4環(huán)氧環(huán)己基）丙基三甲氧基硅烷、異丙基三(焦磷酸二辛酯)?鈦酸酯、鈦酸酯偶聯劑NDZ-102，鈦酸酯偶聯劑NDZ-20l、二甲基羥乙酸鈦酸酯中的一種，用量為g-C₃N₄粉末質量的0.5%~3wt%。

5.如權利要求1所述的一種類石墨型氮化碳/聚酰亞胺復合材料的制備方法，其特征在于包括下述步驟：

（1）將三聚氰胺在馬弗爐中焙燒，冷卻研磨得到g-C₃N₄粉末；

（2）先用表面改性劑對g-C₃N₄粉末進行表面改性，其中表面改性劑的用量為g-C₃N₄質量的0.5%~3wt%；

（3）將聚酰亞胺原料粉末、增韌劑和改性后的g-C₃N₄粉末干燥后按照質量百分比例放入攪拌機內高速攪拌混合；

（4）將步驟（3）攪拌后的材料放入250℃~350℃熱壓模具模腔內熔融后，加壓10~60?MPa使材料成型，保壓30~60?min之后，隨模具降溫至室溫；

（5）將步驟（4）制備得到的樣品在熱壓機上加熱至200℃~300℃硬化30~120min，隨模具降溫至100℃時，脫模冷卻至室溫，制得產品。

6.如權利要求5所述的一種類石墨型氮化碳/聚酰亞胺復合材料的制備方法，其特征在于：所述將聚酰亞胺原料粉末、增韌劑和改性后的g-C₃N₄粉末干燥指：將聚酰亞胺原料粉末、增韌劑和改性后的g-C₃N₄粉末在60~100℃溫度下干燥8~24小時。

7.如權利要求5所述的一種類石墨型氮化碳/聚酰亞胺復合材料的制備方法，其特征在于：所述高速攪拌混合指：在旋轉速度不小于1000rpm的轉速下高速攪拌混合5~15min。

8.如權利要求5所述的一種類石墨型氮化碳/聚酰亞胺復合材料的制備方法，其特征在于：稱取黃色g-C₃N₄粉末，加入體積為g-C₃N₄粉末體積5倍的無水乙醇溶液中，然后將g-C₃N₄粉末和無水乙醇的混合液置于超聲振動儀中分散30min，超聲振動過程中向懸浮液中加入表面改性劑，隨后將加入表面改性劑的混合溶液置于烘箱中烘干20h，烘干溫度為80℃，將酒精烘干后得到分散及表面處理后的g-C₃N₄粉末原料。