[發明專利]一種氟化碳材料/磷酸鋯二元復合材料、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201711353727.8
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108034078B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 孫大陟;張至
• 申請（專利權）人: 深圳南科二維復材科技有限公司
• 主分類號: C08K9/04
• 分類號: C08K9/04;C08K3/04;C08K3/32;C08L63/00;C09D163/00;C09D5/08;C09D7/62
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 陳小龍

本發明公開了一種氟化碳材料/磷酸鋯二元復合材料、制備方法及其應用，屬于復合材料制備技術領域。本發明的方法包括：將氟化碳材料與磷酸鋯加入到枝接物作為的溶劑中，混合，制備得到二元復合材料。本發明通過將氟化石墨或氟化碳黑等氟化碳材料，與片層狀納米磷酸鋯通過雙功能或多功能分子復合，制備得到的二元復合材料可以很好的分散在高分子材料基體中，可提高高分子材料基體的拉伸強度等機械性能，并提高高分子涂層材料的耐摩擦及防腐蝕等性能。本發明的方法簡單，易操作，成本低，適合工業化生產。

技術領域

本發明屬于復合材料制備技術領域，涉及一種二元復合材料、制備方法及其應用，尤其涉及一種氟化碳材料/磷酸鋯二元復合材料、制備方法及其應用。

背景技術

無機粉體顆粒作為填充材料被廣泛的應用于包括橡膠、塑料、涂料、油漆、油墨、潤滑油脂等各類產品中，這些無機粉體顆粒包括，但并不局限于滑石粉、高嶺土、黏土、碳酸鈣、炭黑、白炭黑、鈦白粉等等。隨著納米科學與技術的發展，由于納米材料所帶來的高比表面積等優異的物理化學性質，使得無機粉體填充材料向著精細化、納米化的方向不斷的發展。在無機納米粉體顆粒材料的發展中，一方面由于合成制備方法的改進使得傳統的無機顆粒材料不斷變小并納米化；另一方面眾多的新型高性能納米材料也不斷的被發現，并應用于顆粒填充材料中來，如碳納米管、石墨烯、量子點、納米黏土等等。

無論是傳統無機粉體顆粒還是納米顆粒，作為填充材料的主要作用是提高基體的使用性能，如添加到橡膠和塑料中提高其機械強度及阻隔性能；添加到油漆涂料等中提高基體的覆蓋力和耐久性等；添加到潤滑油脂中提高油相的潤滑抗磨性能。

磷酸鋯(也稱磷酸氫鋯，Zirconium Phosphate，Zirconium Hydrogen Phosphate)是一種二維無機片層狀顆粒材料，通常通過水熱法或回流法合成，其片大小尺寸在納米級到微米級，而其厚度一般是納米級，磷酸鋯也被稱為磷酸鋯納米片(Zirconium PhosphateNanoplatelets)。磷酸鋯是一種高性能無機填充材料，可以作為塑料及潤滑油脂等的添加劑，提高其使用性能。

氟化碳材料一般是由碳材料經氟化而得，包括氟化炭黑、氟化石墨、氟化碳納米管、氟化碳球等等。它們一般疏水疏油，耐腐蝕，并具有優異的潤滑、介電等性能，是一類高性能多功能填充材料，但其價格昂貴及分散性差嚴重制約了它們的應用。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，本發明的目的在于提供一種二元復合材料、制備方法及其應用，尤其是一種氟化碳材料/磷酸鋯二元復合材料、制備方法及其在制備二元復合材料增強環氧樹脂和二元復合材料涂層中的應用。本發明的二元復合材料可以很好的分散在高分子材料基體中，可提高高分子材料基體的拉伸強度等機械性能，并提高高分子涂層材料的耐摩擦及防腐蝕等性能。

本發明所述“氟化碳材料/磷酸鋯二元復合材料”指：氟化碳材料與磷酸鋯復合形成的二元復合材料。

為達上述目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供一種二元復合材料，所述二元復合材料是氟化碳材料與磷酸鋯復合形成的二元復合材料。

優選地，所述氟化碳材料和磷酸鋯的復合是通過枝接物連接實現的，所述連接優選為共價連接。

優選地，所述枝接物為端部含有至少2個氨基的有機物，端部含有至少2個羥基的有機物，或者端部含有至少1個氨基和1個羥基的有機物中的任意一種或至少兩種的組合。

本發明所述“端部”既包括主鏈的端部，又包括支鏈的端部。

優選地，所述氟化碳材料通過氟原子與枝接物的氨基和/或羥基連接，所述磷酸鋯通過羥基與枝接物的氨基和/或羥基連接。