[发明专利]基于二维纳米填料磁致取向的高阻隔复合材料及制备方法

权利要求书

1.基于二维纳米填料磁致取向的高阻隔复合材料的制备方法，其特征在于实施步骤如下：a、采用共沉淀法在磁场作用下使Fe₃O₄以磁性纳米棒的形式原位负载到二维纳米填料表面，用多巴胺包覆二维纳米填料；b、将上述Fe₃O₄磁改性二维纳米填料和环氧树脂及固化剂混合，机械搅拌分散均匀后，倒入模具中，施加平行于试样表面的静态匀强磁场，使磁改性二维纳米填料取向，固化得到最终的复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种基于二维纳米填料磁致取向的高阻隔复合材料的制备方法，其特征在于二维纳米填料为氧化石墨烯或蒙脱土。

3.根据权利要求1所述的一种基于二维纳米填料磁致取向的高阻隔复合材料的制备方法，其特征在于二维纳米填料、多巴胺和Fe₃O₄磁性纳米棒质量比例为1:1:1～1:5:10。

4.根据权利要求1所述的一种基于二维纳米填料磁致取向的高阻隔复合材料的制备方法，其特征在于所述环氧树脂为双酚A缩水甘油醚、双酚F缩水甘油醚或缩水甘油酯型环氧树脂中的一种或几种；所述固化剂为二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜、二乙基甲苯二胺、间苯二胺中的一种或几种的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种基于二维纳米填料磁致取向的高阻隔复合材料的制备方法，其特征在于：

a、将二维纳米填料加入去离子水中，以200-400w的功率超声10-30min使其均匀分散，通氮气10-60分钟以排尽空气，在氮气保护下，搅拌加入Fe Cl₃·6H₂O和Fe Cl₂·4H₂O，再滴加0.4mol/LNaOH水溶液，至体系pH值达到11，将反应器置于强度为0.1-0.5T的匀强磁场中，20-100℃下反应1-3小时，反应结束后，Fe₃O₄磁性纳米棒可负载至二维纳米填料表面；之后加入多巴胺盐酸盐，用三(羟甲基)氨基甲烷和盐酸调节pH至8.5，20-50℃反应8-24h；反应完毕，用磁铁分离，水洗至中性，干燥后得Fe₃O₄磁改性二维纳米填料，其中二维纳米填料、多巴胺和Fe₃O₄磁性纳米棒质量比例为1:1:1～1:5:10；

b、将Fe₃O₄磁改性二维纳米填料与环氧树脂及固化剂在50-70℃下机械搅拌使其分散均匀，搅拌转速为600-800转/分，搅拌时间为0.5-2h；然后在50-70℃下抽真空除去气泡，将树脂体系倒入模具中，施加方向平行于试样表面的静态匀强磁场使Fe₃O₄磁改性二维纳米填料取向，其中磁场强度为0.1-1T，按以下步骤固化：70～90℃/0.5～1.5h+110～130℃/1.5～2.5h+140～160℃/2.5～3.5h，最后得到高阻隔复合材料。

6.应用如权利要求1-5任意一项所述方法制备的复合材料。