[发明专利]一种石墨烯/浇铸尼龙复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯/浇铸尼龙复合材料，其特征在于，由0.1~5份纸团状石墨烯微球和100份浇铸尼龙组成；所述纸团状石墨烯微球由单层石墨烯片皱褶而成，微球直径为500nm~5μm，密度为0.2~0.4g/cm³，碳氧比为20~60，比表面积低于200m²/g。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述纸团状石墨烯微球由以下步骤制备得到：

（1）通过雾化干燥法将单层氧化石墨烯分散液干燥，得到氧化石墨烯微球；

（2）将步骤（1）得到的氧化石墨烯微球，置于还原性气体氛围中进行还原，得到还原氧化石墨烯微球；

（3）将步骤（2）得到的还原氧化石墨烯微球进行高温处理，温度高于1000℃，得到纸团状石墨烯微球。

3.根据权利要求2所述的复合材料，其特征在于，所述步骤（1）的单层氧化石墨烯分散液中，还含有还原剂。

4.根据权利要求3所述的复合材料，其特征在于，所述还原剂为碘化氢、溴化氢、水合肼、维生素C、硼氢化钠；还原剂与单层氧化石墨烯质量比为0.1~10。

5.根据权利要求2所述的复合材料，其特征在于，所述步骤（1）中的雾化干燥温度为100~200℃。

6.根据权利要求2所述的复合材料，其特征在于，所述步骤（2）中的还原性气氛为水合肼蒸汽、氢碘酸蒸汽、氢溴酸蒸汽中的一种或多种；还原条件为：在60~200 ℃ 下还原30min~48h。

7.根据权利要求2所述的复合材料，其特征在于，所述步骤（3）中的高温处理温度为2500~3000 ℃ 。

8.根据权利要求2所述的复合材料，其特征在于，所述步骤（3）中的高温处理气氛为氮气、氦气、氢气氩气混合气、氩气中的一种，处理时间为30min~48h。

9.一种如权利要求1所述石墨烯/浇铸尼龙复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将0.1~5份纸团状石墨烯微球加入100份熔融的己内酰胺单体中，搅拌并升温至120℃，减压蒸馏脱除水分，再加入0.15份氢氧化钠，升温至140℃，减压蒸馏脱水30min后升温至155℃；

（2）向步骤（1）得到的混合物中加入0.35份助催化剂2，4-二异氰酸甲苯酯（TDI），搅匀后浇注至预热为165℃的模具中，保温30min，冷却脱模得到石墨烯/浇铸尼龙复合材料。