[發(fā)明專利]對(duì)位芳綸纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂板材制作及受力測定方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810743077.6
• 申請日: 2018-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN109161157A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李聚軒;路素青;王昂;朱宇杰;王磊
• 申請（專利權(quán)）人: 黃河科技學(xué)院
• 主分類號(hào): C08L61/06
• 分類號(hào): C08L61/06;C08L63/00;C08L71/10;C08L77/10;C08K9/06;C08K3/04;G01N3/08
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

1.對(duì)位芳綸纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂板材制作及受力測定方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）、將石墨烯經(jīng)過機(jī)硅烷修飾后形成石墨烯粉末；

（2）、稱量一定重量的石墨烯粉末分批加入到丙酮溶液中，然后將其置于超聲儀中對(duì)混合溶液超聲處理，制備成分散均勻的懸浮液；

（3）、將環(huán)氧樹脂和聚酰胺樹脂按照質(zhì)量比5：3進(jìn)行稱量并混合，在50℃下預(yù)熱20min，待黏度降低到一定程度后置于真空干燥箱中，在50℃條件下抽真空40min，去除環(huán)氧樹脂和聚酰胺樹脂中存在的氣泡；然后在環(huán)氧樹脂中依次加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的丙酮和質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的鄰苯二甲酸二丁酯，每一次加入后都要保證攪拌混合均勻，再分批倒入碳纖維，最后加入固化劑聚酰胺樹脂，充分?jǐn)嚢杈鶆颍诔暡ㄇ逑雌髦姓袷?0min，最后放于真空干燥箱中50℃溫度下抽真空40min，以去除攪拌過程中混入的氣泡后形成熔融的環(huán)氧樹脂熔體；

（4）、將熔融的環(huán)氧樹脂熔體加入步驟（2）制備的懸浮液中，使用攪拌機(jī)慢速攪拌后再快速攪拌至混合均勻，形成石墨烯樹脂復(fù)合液；

（5）、將對(duì)位芳綸纖維浸入二氯乙烷中，加熱煮沸然后再浸入無水乙醇中，加熱煮沸，除去對(duì)位芳綸纖維表面的處理劑，處理完成后在龜熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中干燥，干燥后放入石墨烯環(huán)氧樹脂復(fù)合液中充分浸潤形成漿料；

（6）、將正電極和負(fù)電極分別埋設(shè)在板材制作模具內(nèi)側(cè)壁的對(duì)角位置，留出接線端子；

（7）將步驟（5）中的漿料倒入板材制作模具內(nèi)，采用振動(dòng)法排出氣泡，直到達(dá)到設(shè)計(jì)厚度；

（8）、漿料在板材制作模具內(nèi)依次經(jīng)過凝膠、固化和熟化三個(gè)階段后形成板材，正電極和負(fù)電極粘附到板材上并與板材一體脫模；

（9）、將板材放置一定時(shí)間后，按照一定的支撐方法，采用中心加載法對(duì)板材進(jìn)行加載壓力，正電極和負(fù)電極連接數(shù)字電阻儀，數(shù)字電阻儀測量出加載力與電阻率變化曲線，完成該板材壓力傳感標(biāo)定測量；

（10）、取下正電極和負(fù)電極，對(duì)板材打包。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)位芳綸纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂板材制作及受力測定方法，其特征在于：步驟（2）中的石墨烯粉末的重量為步驟（4）中熔融的環(huán)氧樹脂熔體重量的0.3%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)位芳綸纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂板材制作及受力測定方法，其特征在于：步驟（1）中采用先摻法加入石墨烯，石墨烯采用多層石墨烯，多層石墨烯原料的規(guī)格為直徑<2μm、厚度為1-5nm、比表面積為500m²/g、密度2-2.25g/ml、導(dǎo)熱系數(shù)>3000w/m·K、導(dǎo)電性>10⁷S/m。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對(duì)位芳綸纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂板材制作及受力測定方法，其特征在于：熔融的環(huán)氧樹脂熔體的軟化點(diǎn)在70°C及以下。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)位芳綸纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂板材制作及受力測定方法，其特征在于：步驟（4）中的石墨烯環(huán)氧樹脂復(fù)合液也可以用還原法制備；

還原法制備石墨烯環(huán)氧樹脂復(fù)合液過程為：

采用改進(jìn)Hummers法制備氧化石墨烯；將3g石墨粉和1g硝酸鈉加入裝有69 mL濃硫酸的三口燒瓶中，冰水浴中攪拌下緩慢加入12g高錳酸鉀，在10℃以下反應(yīng)1h；升溫至35℃左右，繼續(xù)攪拌2h;緩慢加入120 mL去離子水,使體系溫度升高到95℃左右，維持30 min，加入大量蒸餾水稀釋，倒入30%H₂O₂至沒有氣泡產(chǎn)生,趁熱過濾，并用體積比為1∶10的HCl溶液洗滌濾餅，采用BaCl₂檢測，直至濾液中無SO₄，干燥得到氧化石墨；將氧化石墨溶于水中,超聲使之完全分散；得到氧化石墨烯；

將50g環(huán)氧樹脂和25g丙二醇甲醚加入到三口燒瓶中,升溫至80℃，攪拌下緩慢滴加10.5g二乙醇胺，反應(yīng)2h；然后降溫至60℃，滴加20%的醋酸溶液反應(yīng)30min，然后緩慢加入蒸餾水快速攪拌乳化得陽離子型不飽和乳液；

將氧化石墨烯加入環(huán)氧樹脂乳液中，攪拌超聲1h，在60℃下保溫3h，然后繼續(xù)超聲30min，過濾，得氧化石墨烯/環(huán)氧樹脂共混分散液。