[發明專利]一種石墨烯/碳納米管/環氧樹脂復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 202011000378.3
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112094481A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 王榮國;劉文博;徐忠海;蔡朝燦;赫曉東;楊帆
• 申請（專利權）人: 肇慶市海特復合材料技術研究院
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08K3/04;H05K9/00;B82Y30/00
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 侯靜

一種石墨烯/碳納米管/環氧樹脂復合材料的制備方法，它涉及一種環氧樹脂復合材料的制備方法。本發明的目的是要解決現有環氧樹脂力學性能差的問題。方法：一、制備石墨烯；二、制備石墨烯/碳納米管混合粉末；三、混合、固化。本發明以石墨烯和碳納米管為填料制備石墨烯/碳納米管/環氧樹脂復合材料，制備的石墨烯/碳納米管/環氧樹脂復合材料的拉伸強度可達85.37MPa。本發明可獲得一種石墨烯/碳納米管/環氧樹脂復合材料。

技術領域

本發明涉及一種環氧樹脂復合材料的制備方法。

背景技術

環氧樹脂是優良的熱固性樹脂，與目前大量應用的不飽和聚酯樹脂相比，具有更優良的物理性能、電絕緣性能、耐化學腐蝕性能、耐熱和粘合性能，是目前最普遍、最重要的一種基體材料和結構材料。

但是，環氧樹脂材料在使用過程中也會出現損傷。由于環氧樹脂是熱固性材料，所以一旦環氧樹脂材料出現損傷，無法像熱塑性塑料一樣，使用加熱的重新塑形的方法加以修復。

因此，要對環氧樹脂進行改性，以提高其力學性能。

發明內容

本發明的目的是要解決現有環氧樹脂力學性能差的問題，而提供一種石墨烯/碳納米管/環氧樹脂復合材料的制備方法。

一種石墨烯/碳納米管/環氧樹脂復合材料的制備方法是按以下步驟完成的：

一、制備石墨烯：

①、首先在攪拌條件下將石墨加入到質量分數為98％的濃硫酸中，然后加入NaNO₃，在室溫下機械攪拌1h～3h，再在攪拌下加入KMnO₄，在室溫下繼續機械攪拌70h～80h，停止攪拌，加入去離子水，再滴入質量分數為30％的雙氧水，直至溶液由棕紅變黃，最后在70℃下烘干，得到氧化石墨烯；

步驟一①中所述的石墨的質量與質量分數為98％的濃硫酸的體積比為(1g～3g):250mL；

步驟一①中所述的NaNO₃的質量與質量分數為98％的濃硫酸的體積比為(4g～6g):250mL；

步驟一①中所述的KMnO₄的質量與質量分數為98％的濃硫酸的體積比為(8g～12g):250mL；

步驟一①中所述的去離子水的質量與質量分數為98％的濃硫酸的體積比為(100～200g):250；

②、將步驟一①中得到的氧化石墨烯放入1000℃～1050℃的馬弗爐中熱處理10s～15s，得到石墨烯；

二、制備石墨烯/碳納米管混合粉末：

將石墨烯和碳納米管粉末混合后在氬氣的保護下進行差速混合球磨，得到混合粉末；所述的碳納米管粉末的質量為混合粉末總質量的20％～30％；

所述的差速混合球磨的過程為：首先在球磨速度為300r/min～400r/min的條件下順時針球磨2h～3h，然后在球磨速度為300r/min～400r/min的條件下逆時針球磨2h～3h即完成差速混合球磨，且順時針球磨的速度大于逆時針球磨的速度；

三、將環氧樹脂、混合粉末混合后靜置13h～16h，然后進行攪拌2h～4h，最后在60℃～90℃下將所得混合物料與固化劑混合，并攪拌7h～10h，在溫度為100℃～150℃固化0.5h～1h，得到環氧樹脂基電磁屏蔽納米復合材料；

步驟三中所述的環氧樹脂與混合粉末的質量比為(48～60):(15～20)；

步驟三中所述的環氧樹脂與固化劑的質量比為(48～60):(2～6)。

本發明的原理及優點：