[發明專利]一種高強度高阻尼特性的石墨烯/SEBS復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011165737.0
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112300525B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 曾尤;張藤心;王函;張建崗;郝亞斌;孫新陽
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C08F292/00
• 分類號: C08F292/00;C08F279/02;C08L51/00;C08K9/04;C08K3/04
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

1.一種高強度高阻尼特性的石墨烯/SEBS復合材料，其特征在于，以重量份數計，包含多重氫鍵分子接枝的SEBS 100份，多重氫鍵分子接枝的石墨烯0.1～2份；所用的多重氫鍵分子為：3-氨基-1,2,4三唑、2-氨基吡啶、2,6-二氨基吡啶或2,4-二氨基-1,3,5-三嗪；通過氧化石墨烯和多重氫鍵分子反應，再加入維生素C進行還原從而得到多重氫鍵分子接枝的石墨烯；以馬來酸酐接枝SEBS為前驅體，加入多重氫鍵分子反應從而獲得多重氫鍵分子接枝的SEBS。

2.根據權利要求1所述的高強度高阻尼特性的石墨烯/SEBS復合材料，其特征在于，所用的多重氫鍵分子接枝的SEBS的前驅體為馬來酸酐接枝的SEBS，其中馬來酸酐官能團的接枝率為0.5~2.5%。

3.根據權利要求1所述的高強度高阻尼特性的石墨烯/SEBS復合材料，其特征在于，所用的多重氫鍵分子接枝的石墨烯，采用的原料是通過化學氧化法或電解氧化石墨法制得的氧化石墨烯，其氧元素的原子百分比為30%~60%，氧基團的種類為羧基、環氧基、羥基、羰基，片層直徑為100 nm~10μm，片層層數為1~2層。

4.根據權利要求3所述的高強度高阻尼特性的石墨烯/SEBS復合材料，其特征在于，所用的多重氫鍵分子接枝的石墨烯，其氮元素的原子百分比為3%~15%，氧元素的原子百分比為5%~30%，片層直徑為100 nm~10 μm。

5.一種權利要求1至4之一所述的高強度高阻尼特性的石墨烯/SEBS復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）以氧化石墨烯（GO）為原料，在GO的水分散液中，加入多重氫鍵分子和1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亞胺鹽酸鹽（EDC），超聲分散0.5~1 h，攪拌反應4~12 h，獲得多重氫鍵分子修飾的GO；再加入維生素C，攪拌反應10~24 h，將產物進行抽濾和清洗，干燥后獲得多重氫鍵分子修飾的石墨烯；

（2）以SEBS為原料，通過溶液法或熔融共混法將馬來酸酐（MAH）接枝到SEBS分子鏈段，獲得MAH接枝的SEBS（MAH-SEBS）；以MAH-SEBS為前驅體，通過溶液法或熔融共混法，將多重氫鍵分子接枝修飾到SEBS分子鏈段，獲得多重氫鍵分子接枝的SEBS；

（3）將多重氫鍵分子接枝的石墨烯超聲分散于N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中，多重氫鍵分子接枝的SEBS溶解于二甲苯中，混合兩者并超聲0.5~2 h直至石墨烯均勻分散在有機溶劑體系，于60~80℃下攪拌1~3 h；將混合液倒入乙醇中沉淀，抽濾分離產物后烘干、熱壓成型，最終獲得石墨烯/SEBS復合材料。

6.根據權利要求5所述的高強度高阻尼特性的石墨烯/SEBS復合材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，GO的水分散液濃度為0.05~3 mg/ml，獲得多重氫鍵分子修飾的GO的攪拌反應條件為：常溫攪拌3~8 h及70~95 ℃油浴攪拌1~4 h；GO和維生素C的質量比為1:2~1:10，加入維生素C后，攪拌反應的溫度為25~70 ℃。

7.根據權利要求5所述的高強度高阻尼特性的石墨烯/SEBS復合材料的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，溶液法制備馬來酸酐接枝的SEBS的過程為，將SEBS和MAH溶解于二甲苯或甲苯溶劑，滴入過氧化二異丙苯（DCP），于120~140 ℃下回流攪拌反應3~8 h；熔融共混法制備馬來酸酐接枝的SEBS的過程為，將SEBS、MAH、DCP預先混合均勻后加入密煉機，于140~170 ℃下密煉5~20 min，將所得產物用二甲苯溶解；所述的溶液法或熔融共混法中，SEBS的濃度為0.2~2 g/mL，MAH的質量為SEBS質量的5~20 wt%，DCP質量為SEBS質量的1~10 wt%；反應結束后將反應液倒入乙醇、乙腈或丙酮中，將沉淀物過濾清洗烘干，得MAH-SEBS。