[發明專利]一種石墨烯環氧樹脂復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810224064.8
• 申請日: 2018-03-19
• 公開（公告）號: CN108341929A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 陳聰;郭嘉軍
• 申請（專利權）人: 溫嶺市創嘉信息科技有限公司
• 主分類號: C08G59/50
• 分類號: C08G59/50;C08G59/68;C08G59/42;C08K3/04;C01B32/184
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種石墨烯/環氧樹脂復合材料，其特征在于：包括石墨烯、環氧樹脂、固化劑和促進劑，所述的石墨烯/環氧樹脂復合材料導電率在10²S/cm以上，所述石墨烯采用鱗片石墨、高錳酸鉀、濃硫酸、磷酸和抗壞血酸通過氧化-還原反應，并經冷凍干燥、高溫熱處理得到，所述石墨烯各組份質量份數如下：

鱗片石墨2；高錳酸鉀10～16；濃硫酸80～90；磷酸12～20；抗壞血酸5～15。

2.根據權利要求1所述的石墨烯/環氧樹脂復合材料，其特征在于：所述石墨烯各組份質量份數如下：

鱗片石墨2；高錳酸鉀14；濃硫酸90；磷酸12；抗壞血酸15。

3.一種根據權利要求1～2任一項所述的石墨烯/環氧樹脂復合材料的制備方法，其特征在于，通過以下步驟實現：

(1)制備氧化-還原石墨烯

氧化石墨烯：將鱗片石墨與高錳酸鉀、濃硫酸、磷酸按比例混合并攪拌均勻后，加熱至35～55℃反應6～10小時，得到氧化石墨烯；

氧化石墨烯水體系：去離子水將得到的氧化石墨烯清洗干凈，去除殘留的氧化劑后，將其以≤4mg/mL的濃度分散在去離子水中，得到氧化石墨烯水體系；

向得到的氧化石墨烯水體系中加入抗壞血酸，并加熱至90～100℃回流反應12～24小時，多次清洗后烘干，得到氧化-還原石墨烯；

(2)制備碳化的石墨烯氣凝膠

將步驟(1)得到的氧化-還原石墨烯經冷凍干燥、高溫熱處理后，得到碳化的石墨烯氣凝膠；

(3)制備石墨烯/環氧樹脂復合材料

按比例稱取一定量的環氧樹脂、固化劑和促進劑混合攪拌均勻，隨后在其中加入一定量的步驟(2)得到的碳化石墨烯氣凝膠，得到所述石墨烯/環氧樹脂復合材料。

4.根據權利要求3所述的石墨烯/環氧樹脂復合材料的制備方法，其特征在于，所述的高溫熱處理的溫度為800℃以上，處理時間為1h以上。

5.根據權利要求3所述的石墨烯/環氧樹脂復合材料的制備方法，其特征在于：所述石墨烯的添加量為環氧樹脂質量的0.8％～5％，所述的固化劑選自聚醚胺固化劑、胺類固化劑、酸酐類固化劑中的任意一種或兩種以上，固化劑添加量為環氧樹脂質量的10％～15％，所述促進劑為脲類促進劑，促進劑添加量為環氧樹脂質量的5％～10％。

6.根據權利要求4～5任一項所述的石墨烯/環氧樹脂復合材料的制備方法，其特征在于：所用環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂或酚醛環氧樹脂。