[发明专利]用于电动汽车驱动模组的石墨烯环氧复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种用于电动汽车驱动模组的石墨烯环氧复合材料，其特征在于：所述复合材料由石墨烯/无机粉末粒子杂化材料与环氧树脂复合而成，所述石墨烯/无机粉末粒子杂化材料作为填料均匀分散于所述环氧树脂的基体中。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：所述石墨烯/无机粉末粒子杂化材料由氧化石墨烯表面改性后与无机粉末粒子复合而成，所述无机粉末粒子均匀分布在所述氧化石墨的片层上。

3.根据权利要求2所述的复合材料，其特征在于：所述表面改性包括在氧化石墨烯表面连接活性基团，所述活性基团包括羰基、羟基和羧基中的至少一种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的复合材料，其特征在于：所述环氧树脂选自芳香族环氧树脂、脂肪族环氧树脂和脂环族环氧树脂中的至少一种；

优选的，所述芳香族环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和四酚基乙烷中的至少一种；

优选的，所述脂肪族环氧树脂为丙三醇缩水甘油醚和/或三羟甲基丙烷缩水甘油醚；

优选的，所述脂环族环氧树脂选自3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯、4-乙烯基-1-环己烯二环氧化物和二环戊二烯环氧化物中的至少一种。

5.根据权利要求1-3任一项所述的复合材料，其特征在于：所述无机粉末粒子选自氮化硼、碳化硼、二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铝、氧化铁中的至少一种。

6.根据权利要求1-5任一项所述的复合材料的制备方法，其特征在于：包括将40～85重量份的环氧树脂、3～28重量份的石墨烯/无机粉末粒子杂化材料、2～5重量份的活性稀释剂和0.8～1.2重量份的潜伏性固化剂配成混合物料，采用行星式真空脱泡搅拌一体机对混合物料进行分散混匀，然后在固化条件下固化到性质均匀的所述复合材料。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述混合物料中还包括0.05～0.2重量份的抗氧化剂和0.2～0.5重量份的抗静电剂。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述行星式真空脱泡搅拌一体机的真空度为-0.095MPa～-0.08MPa，公转转速为500r/min～3000r/min，公转与自转速度之比1:2-3:1；所述固化条件为温度110℃～250℃，固化时间3min～30min。

9.根据权利要求6-8任一项所述的制备方法，其特征在于：所述石墨烯/无机粉末粒子杂化材料的制备方法包括以下步骤，

氧化石墨烯表面改性处理：取氧化石墨烯粉末溶于去离子水中制成氧化石墨烯悬液；取氧化石墨烯0.5％～1.8％质量的硅烷偶联剂溶于去离子水中，并将该溶液pH值调为3.5-5.5，制成硅烷偶联剂溶液；将氧化石墨烯悬液和硅烷偶联剂溶液混合均匀，在温度50℃～120℃水浴中搅拌反应12H～48H，抽滤分离得到表面改性的氧化石墨烯；

石墨烯/无机粉末粒子杂化材料制备：将表面改性的氧化石墨烯和无机粉末粒子以1:5-5:1的比例溶于1,4-二氧六环中，在氮气环境下超声震荡2～10H，逐滴滴入聚丙烯酰氯，温度30℃～100℃磁力搅拌20～60H，再用N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)清洗过滤，烘干即获得所述石墨烯/无机粉末粒子杂化材料；

优选的，所述硅烷偶联剂选自KH550、KH560、KH570、KH792、DL602、DL171、UP561、UP562、UP563和UP564中的至少一种。

10.根据权利要求6-8任一项所述的制备方法，其特征在于：所述活性稀释剂选自乙二醇二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、1,6-环已二醇二缩水甘油醚、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、1,2-环己二醇二缩水甘油醚和间苯二酚二缩水甘油醚中的至少一种；

优选的，所述潜伏性固化剂为镧系三氟化硼乙胺络合物La(C2H7NBF3)n、Sm(C2H7NBF3)n、Dy(C2H7NBF3)n、Er(C2H7NBF3)n和Yb(C2H7NBF3)n中的至少一种，其中，(C2H7NBF3)代表三氟化硼乙胺，n表示络合系数为正整数；

更优选的，所述所述潜伏性固化剂为镧金属三氟化硼乙胺络合物La(C2H7NBF3)n，其中，(C2H7NBF3)代表三氟化硼乙胺，n表示络合系数为正整数。