[發明專利]一種耐磨環氧樹脂復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710083432.7
• 申請日: 2017-02-16
• 公開（公告）號: CN106832779B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 沈小軍;黨蕊瓊;楊曉慧;林海濱;胡李淦
• 申請（專利權）人: 嘉興學院
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08K9/04;C08K7/00;C08K3/30;C08K3/04
• 代理公司: 福州市眾韜專利代理事務所(普通合伙) 35220
• 代理人: 方金芝;黃秀婷

本發明涉及一種耐磨環氧樹脂復合材料，其特征在于：所述的耐磨環氧樹脂復合材料主要由環氧樹脂基體材料和分散于該環氧樹脂基體材料中的硫化鎢/氧化石墨烯納米復合材料制備而成，所述硫化鎢/氧化石墨烯納米復合材料與環氧樹脂基體材料的質量比為0.0005?0.15：1。采用片狀硫化鎢/氧化石墨烯納米復合材料來提高環氧樹脂的耐磨性能，利用片狀硫化鎢/氧化石墨烯納米復合材料的優異性能和在環氧樹脂中的良好分散性使所制備的復合材料具有優異的耐磨性能。

技術領域

本發明屬于聚合物基復合材料的制備領域，具體地說是涉及耐磨環氧樹脂復合材料及其制備方法。

背景技術

近年來由于環氧樹脂具有優異的力學性能、絕緣性能、工藝性能而被越來越多的應用于工業領域代替傳統的金屬材料。但是環氧樹脂摩擦系數相對較高，耐磨性較差，因而需要對其進行改性處理。

據報道，目前主要采用納米材料來改性提高環氧樹脂的耐磨性能。有采用納米二氧化硅、納米碳化硅、納米三氧化鋁、碳納米管等材料來改性環氧樹脂。但是納米材料因為比表面大，表面能高，容易發生團聚，從而影響環氧樹脂耐磨性的提高。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種耐磨性能好的耐磨環氧樹脂復合材料。

本發明的另一個目的在于提高一種耐磨環氧樹脂復合材料的制備方法。

本發明是采用以下技術方案實現的：

一)一種耐磨環氧樹脂復合材料，其特征在于：所述的耐磨環氧樹脂復合材料主要由環氧樹脂基體材料和分散于該環氧樹脂基體材料中的硫化鎢/氧化石墨烯納米復合材料制備而成，所述硫化鎢/氧化石墨烯納米復合材料相對于環氧樹脂基體材料的質量百分含量為0.05-15％。

較佳地，所述的硫化鎢/氧化石墨烯納米復合材料是按照以下方法制備而成的：

步驟一：首先將鎢酸鈉、鹽酸羥胺和硫脲充分溶于氧化石墨烯水溶液中形成第一混合溶液，所述的鎢酸鈉、鹽酸羥胺、硫脲和氧化石墨烯的摩爾比為1:2:4:1-10；

步驟二：然后將十六烷基三甲基溴化銨加入氧化石墨烯水溶液中，并加熱使十六烷基三甲基溴化銨溶解形成第二混合溶液，之后將第二混合溶液和第一混合溶液混合，并加入氨水調節pH值為6，所述的十六烷基三甲基溴化銨與氧化石墨烯的摩爾比為0.5-1:5；

步驟三：最后將步驟二制得的產物放入高壓釜中，在150-200℃下反應24小時以上，對產物用無水乙醇和蒸餾水洗滌數次，即得到硫化鎢/氧化石墨烯納米復合材料；

步驟一和步驟二的氧化石墨烯水溶液的中氧化石墨烯的濃度為0.1-0.5mol/L，步驟一的氧化石墨烯與步驟二的氧化石墨烯的摩爾比為2:1。

二)一種耐磨環氧樹脂復合材料的制備方法，包括以下步驟：

1)將硫化鎢/氧化石墨烯納米復合材料分散在乙醇中，然后用功率為300-1000W的超聲設備對所述溶液進行超聲處理0.5-5小時，得硫化鎢/氧化石墨烯納米復合材料的乙醇溶液，其中，硫化鎢/氧化石墨烯納米復合材料的濃度為0.01-20g/L；

2)在步驟1)所得的硫化鎢/氧化石墨烯納米復合材料的乙醇溶液中加入環氧樹脂，然后用攪拌器攪拌5-30分鐘，之后用功率為300-1000W的超聲設備進行超聲處理0.5-5小時，其中，環氧樹脂的濃度為200g/L；

3)將步驟2)制得的產物放入溫度為50-80℃的烘箱中，烘10-48小時，再用真空泵抽出乙醇，直至無氣泡為止；

4)向步驟3)制得的產物中加入固化劑594，在室溫下磁力攪拌10-20分鐘，然后邊磁力攪拌邊用真空泵抽取混合物中的氣泡，直至無氣泡為止，所述的固化劑594與環氧樹脂基體的比例為：20-30:100；