[发明专利]一种石墨烯基过滤材料及其制备方法

说明书

本发明涉及过滤材料技术领域，公开了一种石墨烯基过滤材料及其制备方法，通过现有方法制备出的过滤材料，一方面阻燃效果不够好，无法适用于高温环境下，另一方面抗氧化效果不佳，随着使用年限增加，容易出现局部损坏，该过滤材料由以下重量份的组分组成：石墨烯原料2‑8份、环氧树脂10‑20份、分散剂0.2‑0.8份、光触媒4‑8份、冷触媒5‑10份、双氧水10‑20份、硅酸酯3‑9份、阻燃剂10‑20份、抗氧化剂5‑10份和助剂1.5‑4.5份。该石墨烯基过滤材料通过将石墨烯和阻燃剂相结合，可以使二者产生协同作用，有效提高该过滤材料的阻燃能力，同时加入了适量的抗氧化剂，可以显著提升该过滤材料的抗氧化效果，使得过滤材料随着使用年限增加不易出现局部损坏现象，增加了自身的使用寿命。

技术领域

本发明涉及过滤材料技术领域，具体是一种石墨烯基过滤材料及其制备方法。

背景技术

过滤材料能够分离液体或者气体中固体颗粒，或者使不同的物质成分充分接触，加快反应时间，可保护设备的正常工作或者空气的洁净，当流体进入置有过滤材料的滤网或滤芯后，其杂质被阻挡，而清洁的流体通过过滤材料流出，石墨烯是一种以sp²杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性的材料，目前的过滤材料中融入了石墨烯基，可以大幅度提升过滤材料的自身属性。

通过现有方法制备出的过滤材料，一方面阻燃效果不够好，无法适用于高温环境下，另一方面抗氧化效果不佳，随着使用年限增加，容易出现局部损坏。因此，本领域技术人员提供了一种石墨烯基过滤材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯基过滤材料及其制备方法，该石墨烯基过滤材料通过将石墨烯和阻燃剂相结合，可以使二者产生协同作用，有效提高该过滤材料的阻燃能力，使其能够在高温环境下正常使用，而且整体强度和结合力较高，能够在受到尖锐物冲击后不易变形，整体强度得到了提升，同时加入了适量的抗氧化剂，可以显著提升该过滤材料的抗氧化效果，使得过滤材料随着使用年限增加不易出现局部损坏现象，增加了自身的使用寿命，同时整个制备过程较为简易，所需材料均为易得品，造价较低，适用范围得到了提升。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种石墨烯基过滤材料及其制备方法，由以下重量份的组分组成：石墨烯原料2-8份、环氧树脂10-20份、分散剂0.2-0.8份、光触媒4-8份、冷触媒5-10份、双氧水10-20份、硅酸酯3-9份、阻燃剂10-20份、抗氧化剂5-10份和助剂1.5-4.5份。

作为本发明再进一步的方案：所述助剂为聚氨酯、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、热稳定剂、光稳定剂或增韧剂中的任意一种。

作为本发明再进一步的方案：所述分散剂为焦磷酸钠、六偏磷酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯蜡或羧甲基纤维素钠中的任意一种。

作为本发明再进一步的方案：所述光触煤为金属氧化物纳米光触媒，冷触媒为负载金属氧化物的无机物纳米冷触媒。

作为本发明再进一步的方案：所述阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑、八溴醚、磷酸三苯酯、六溴环十二烷或包覆红磷中的任意一种。

一种石墨烯基过滤材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将双氧水、光触媒和冷触媒加入搅拌机内搅拌均匀，然后将石墨烯原料倒入，超声混合后得到石墨烯分散液；

S2、向石墨烯分散液中倒入硅酸酯和环氧树脂，得到混合液；

S3、将混合液进行水热反应，并依次加入阻燃剂和助剂，搅拌均匀后对固液分离，得到固态物和溶液；