[发明专利]一种石墨烯‑玻璃纤维复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯-玻璃纤维复合材料，其特征在于，石墨烯包覆在玻璃纤维表面，玻璃纤维表面与石墨烯片通过范德华力和氢键连接。玻璃纤维之间通过包覆在表面的石墨烯实现交联，形成无捻纱，无纺布或短切毡。

2.一种石墨烯-玻璃纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将玻璃纤维置于丙酮中超声清洗，除去表面油渍，烘干。

(2)使用氧化石墨烯分散液对玻璃纤维进行表面涂覆，干燥后得到表面涂覆有氧化石墨烯的玻璃纤维。

(3)将涂覆氧化石墨烯的玻璃纤维置于溶剂中进行表面溶胀，然后将纤维合并，经干燥后形成所述无捻纱，或将纤维相互搭接，经干燥后形成所述无纺布或短切毡，干燥温度低于100摄氏度。

(4)还原后得到石墨烯-玻璃纤维复合材料。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中氧化石墨烯分散液的浓度为7mg/g，分散剂为水、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙醇、乙二醇、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、二甲亚砜、二甘醇、吡啶、二氧六环、丁酮、异丙醇等。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中使用氧化石墨烯分散液对玻璃纤维进行多次涂覆，每次涂覆后干燥，最终干燥后的氧化石墨烯层厚度为3μm。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中溶剂为水、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙三醇、二甘醇等醇类、甲酸、醋酸、丙酸、丁酸、戊酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、丙烯酸等有机酸、丙酮、丁酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、吡啶、二氧六环、氯化钠的水溶液、氯化钙的水溶液、硝酸钠的水溶液、硝酸钙的水溶液、磷酸钠的水溶液、氯化钾的水溶液、氯化铵的水溶液、氢氧化钾的水溶液、氢氧化钠的水溶液或这些溶液的混合液。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中还原方法为使用氢碘酸、水合肼、维他命C、硼氢化钠等化学还原剂进行还原或100～600℃热还原。