[發明專利]一種添加劑及其制備方法、以及包含該添加劑的復合材料

有效

• 申請號: 201910074915.X
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109912841B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 吳雪平;趙軍帥;吳玉程;張先龍
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: C08K3/04
• 分類號: C08K3/04;C08K9/12;C08K7/26;C08K7/00;C08K3/34;C08K7/06;C08L63/00;C08L23/06;C08L67/06;C08J5/24
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺;李偉

1.一種添加劑，其特征在于，按重量份計包括埃洛石/碳納米材料1-5份、蒙脫石/碳納米材料1-5份和有機溶劑1-5份；

所述埃洛石/碳納米材料包括呈中空管狀結構的埃洛石以及均勻分散在中空管狀結構的埃洛石外表面的碳顆粒，所述中空管狀結構的埃洛石的管長為0.5-1μm，管直徑為50-80nm；

所述蒙脫石/碳納米材料包括呈片狀結構的蒙脫石以及均勻分散在片狀結構的蒙脫石表面的碳顆粒，所述片狀結構的蒙脫石的葉片長度為0.8-1μm，葉片厚度為26-50nm，葉片寬度為0.2-0.35μm。

2.一種如權利要求1所述添加劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，埃洛石/碳納米材料的制備；

S2，蒙脫石/碳納米材料的制備；

S3，將埃洛石/碳納米材料、蒙脫石/碳納米材料按照上述比例分別加入至有機溶劑中，均勻混合后得到所述添加劑。

3.根據權利要求2所述的一種添加劑的制備方法，其特征在于，所述S1的具體步驟為將埃洛石、生物質碳源和水按質量比1:(0.5-2)：(15-30)均勻攪拌1-2h，得到混合料，向所述混合料中加入占所述混合料質量0.2-0.8％的催化劑，繼續攪拌10-15min，在180-220℃下反應12-48h，冷卻至20-30℃，過濾后將濾餅洗滌至中性，干燥、研磨，獲得埃洛石/碳納米材料。

4.根據權利要求2所述的一種添加劑的制備方法，其特征在于，所述S2的具體步驟為將蒙脫石、生物質碳源和水按質量比1:(0.5-2)：(15-30)均勻攪拌1-2h，得到混合料，向所述混合料中加入占所述混合料質量0.2-0.8％的催化劑，繼續攪拌10-15min，在180-220℃下反應12-48h，冷卻至20-30℃，過濾后將濾餅洗滌至中性，干燥、研磨，獲得蒙脫石/碳納米材料。

5.根據權利要求3或4所述的一種添加劑的制備方法，其特征在于，所述生物質碳源選自纖維素、殼聚糖和果糖中的任意一種。

6.根據權利要求3或4所述的一種添加劑的制備方法，其特征在于，所述催化劑為六水合硫酸亞鐵銨。

7.根據權利要求3或4所述的一種添加劑的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑選自丙酮、乙醇、二甲基甲酰胺中的任意一種。

8.一種包含權利要求1所述添加劑的復合材料，其特征在于，所述復合材料通過如下方法制備，

步驟一，將所述添加劑與基體按照質量比為(2-4)：100均勻混合，真空環境下干燥去除有機溶劑，得到產物A，向產物A中添加與所述基體適配的固化劑，所述固化劑的添加量為基體質量的25-30％，真空環境下干燥去除有機溶劑和氣泡，得到涂覆料；

步驟二，在60-70℃的環境下將涂覆料均勻涂覆在碳纖維布上，在60-70℃預固化0.5-2h，再置于真空環境下處理0.5-2h，干燥后獲得預浸料；

步驟三，將預浸料裁剪后堆疊，置于硫化機內模壓成型后進行固化處理，所述固化處理的方法是首先在溫度為70-90℃，壓力為1-3MPa，固化1-3h；然后在溫度為150-170℃，壓力為1-3MPa，固化3-5h；冷卻至20-30℃，撤掉壓力，脫模、取樣，即獲得包含添加劑的復合材料。

9.根據權利要求8所述的一種包含所述添加劑的復合材料，其特征在于，所述步驟一中，基體選自環氧樹脂、聚乙烯樹脂、不飽和聚酯樹脂中的任意一種。

10.根據權利要求9所述的一種包含所述添加劑的復合材料，其特征在于，所述固化劑選自4,4’-二氨基二苯基甲烷、三甲基六亞甲基二胺中的任意一種。