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公布日期
2020-05-22 公布专利
2020-05-19 公布专利
2020-05-15 公布专利
2020-05-12 公布专利
2020-05-08 公布专利
2020-05-05 公布专利
2020-05-01 公布专利
2020-04-28 公布专利
2020-04-24 公布专利
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一种石墨烯/环氧树脂复合材料的制备方法有效

申请号: CN201410377220.6 全文下载
申请日: 2014-08-01 公开/公告日: 2014-11-12
公开/公告号: CN104140639A 主分类号: C08L63/00
申请/专利权人: 黑龙江大学
发明/设计人: 赵东宇;韩春华;王琳;付敬雯
分类号: C08L63/00;C08K9/02;C08K7/00;C08K3/04
搜索关键词: 一种 石墨 环氧树脂 复合材料 制备 方法
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【摘要】:
一种石墨烯/环氧树脂复合材料的制备方法,它涉及环氧树脂复合材料的制备方法。本发明的目的是要解决现有环氧树脂存在脆性大、抗冲击性差和易发生开裂现象的问题。步骤:一、化学氧化法制备石墨烯;二、石墨烯在环氧树脂中的分散;三、复合。优点:一、本发明制备方法简单,采用乙醇作为溶剂,避免使用有机溶剂,更加环保,而且乙醇易挥发易排除,对石墨烯/环氧树脂复合材料的制备不产生影响;二、与纯环氧树脂相比,本发明制备的石墨烯/环氧树脂复合材料拉伸强度提高了34.9%~124.8%,冲击强度提高了15.4%~105.1%,玻璃化转变温度提高了5℃~19℃。本发明可获得一种石墨烯/环氧树脂复合材料的制备方法。
 
【主权项】:
一种石墨烯/环氧树脂复合材料的制备方法,其特征在于一种石墨烯/环氧树脂复合材料的制备方法具体是按以下步骤完成的:一、化学氧化法制备石墨烯:①、将鳞片状石墨粉加入到容器中,再向容器中加入到质量分数为90%~98%的浓硫酸,将容器放入冰水浴中,在搅拌速度为250r/min~300r/min的条件下搅拌30min~60min;然后在搅拌速度为150r/min~200r/min的条件下分别加入高锰酸钾和硝酸钠,再在搅拌速度为150r/min~200/min的条件下反应2h~3h;再在室温和搅拌速度为150r/min~200r/min的条件下反应2h~4h;再在温度为35℃~40℃下水浴反应24h~30h;再向容器中加入质量分数为30%~35%的双氧水,得到粘稠状溶液;步骤一①中所述的鳞片状石墨粉的质量与质量分数为90%~98%的浓硫酸的体积比为1g:(40mL~60mL);步骤一①中所述的鳞片状石墨粉与高锰酸钾的质量比为1:(8~9);步骤一①中所述的鳞片状石墨粉与硝酸钠的质量比为1:(1~1.5);步骤一①中所述的高锰酸钾的质量与质量分数为30%~35%的双氧水的体积比为1g:(3mL~5mL);②、对步骤一①得到的粘稠状溶液进行离心分离,得到沉淀物;再向沉淀物中加入质量分数为96%~99%的乙醇溶液,得到石墨烯/乙醇混合溶液;再使用质量分数为96%~99%的乙醇溶液对石墨烯/乙醇混合溶液进行洗涤3次~5次,得到洗涤后的石墨烯/乙醇混合溶液;将洗涤后的石墨烯/乙醇混合溶液在功率为60W~70W下超声4h~6h,得到超声后的石墨烯/乙醇混合溶液;步骤一②所述的石墨烯/乙醇混合溶液中石墨烯的质量与乙醇的体积比为1g:(5mL~10mL);二、石墨烯在环氧树脂中的分散:将超声后的石墨烯/乙醇混合溶液加入到环氧树脂中,采用两相萃取的方法使石墨烯溶于环氧树脂中,得到石墨烯/环氧树脂混合物;再将石墨烯/环氧树脂混合物在温度为40℃~60℃下真空干燥72h~144h,得到干燥的石墨烯/环氧树脂混合物;步骤二所述的超声后的石墨烯/乙醇混合溶液的体积与环氧树脂的质量比为1mL:(10g~100g);三、复合:①、将干燥的石墨烯/环氧树脂混合物在功率为60W~70W下超声30min~60min,得到超声后的石墨烯/环氧树脂混合物;将超声后的石墨烯/环氧树脂混合物和固化剂分别放入温度为60℃~80℃烘箱中预热2h~3h,得到预热后的石墨烯/环氧树脂混合物和预热后的固化剂;②、将预热后的石墨烯/环氧树脂混合物和预热后的固化剂混合,在搅拌速度为100r/min~150r/min的下搅拌4min~5min,得到石墨烯/环氧树脂预聚物;③、将涂有高真空硅脂的聚四氟乙烯模具放入温度为50℃~65℃下预热120min~180min,得到预热后的涂有高真空硅脂的聚四氟乙烯模具;④、将石墨烯/环氧树脂预聚物倒入预热后的涂有高真空硅脂的聚四氟乙烯模具,再将聚四氟乙烯模具放入烘箱中,在温度为70℃~80℃固化2h~3h,再在温度为125℃~135℃下反应2.5h~3.5h,再在150℃~160℃下反应1h~2h,得到石墨烯/环氧树脂复合材料。
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