[發明專利]一種石墨烯/澆鑄尼龍復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710302898.1
• 申請日: 2017-05-03
• 公開（公告）號: CN107057058B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 高超;陳琛;韓燚
• 申請（專利權）人: 杭州高烯科技有限公司
• 主分類號: C08G69/16
• 分類號: C08G69/16;C08K9/02;C08K9/04;C08K9/00;C08K7/18;C08K3/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種石墨烯/澆鑄尼龍復合材料，其特征在于，由0.1~5份紙團狀石墨烯微球和100份澆鑄尼龍組成；所述紙團狀石墨烯微球由單層石墨烯片皺褶而成，微球直徑為500nm~5μm，密度為0.2~0.4g/cm³，碳氧比為20~60，比表面積低于200m²/g。

2.根據權利要求1所述的復合材料，其特征在于，所述紙團狀石墨烯微球由以下步驟制備得到：

（1）通過霧化干燥法將單層氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球；

（2）將步驟（1）得到的氧化石墨烯微球，置于還原性氣體氛圍中進行還原，得到還原氧化石墨烯微球；

（3）將步驟（2）得到的還原氧化石墨烯微球進行高溫處理，溫度高于1000℃，得到紙團狀石墨烯微球。

3.根據權利要求2所述的復合材料，其特征在于，所述步驟（1）的單層氧化石墨烯分散液中，還含有還原劑。

4.根據權利要求3所述的復合材料，其特征在于，所述還原劑為碘化氫、溴化氫、水合肼、維生素C、硼氫化鈉；還原劑與單層氧化石墨烯質量比為0.1~10。

5.根據權利要求2所述的復合材料，其特征在于，所述步驟（1）中的霧化干燥溫度為100~200℃。

6.根據權利要求2所述的復合材料，其特征在于，所述步驟（2）中的還原性氣氛為水合肼蒸汽、氫碘酸蒸汽、氫溴酸蒸汽中的一種或多種；還原條件為：在60~200 ℃ 下還原30min~48h。

7.根據權利要求2所述的復合材料，其特征在于，所述步驟（3）中的高溫處理溫度為2500~3000 ℃ 。

8.根據權利要求2所述的復合材料，其特征在于，所述步驟（3）中的高溫處理氣氛為氮氣、氦氣、氫氣氬氣混合氣、氬氣中的一種，處理時間為30min~48h。

9.一種如權利要求1所述石墨烯/澆鑄尼龍復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將0.1~5份紙團狀石墨烯微球加入100份熔融的己內酰胺單體中，攪拌并升溫至120℃，減壓蒸餾脫除水分，再加入0.15份氫氧化鈉，升溫至140℃，減壓蒸餾脫水30min后升溫至155℃；

（2）向步驟（1）得到的混合物中加入0.35份助催化劑2，4-二異氰酸甲苯酯（TDI），攪勻后澆注至預熱為165℃的模具中，保溫30min，冷卻脫模得到石墨烯/澆鑄尼龍復合材料。