[发明专利]一种环氧树脂的增韧改性的方法

权利要求书

1.一种环氧树脂的增韧改性的方法，其特征在于，该方法包括：

按照氧化石墨烯的羟基官能团与卤代亲核试剂的摩尔比为0.6～2.1:1或0.5～2.0:1，氧化石墨烯的羟基官能团与催化剂的重量比为5.0～20.0:1，将氧化石墨烯、卤代亲核试剂和催化剂加入一个配有搅拌的烧瓶中，在惰性气体保护下，置于油浴中反应，得到氧化石墨烯大分子引发剂；

所述卤代亲核试剂为在α-碳上具有活性取代基的卤代羧酸类亲核试剂或在α-碳上含有弱的R-X键的卤代羧酸类亲核试剂；

其中，所述活性取代基为芳基或烯丙基，R为N、S或O，X为Cl或Br；

所述催化剂为NaOH、KOH或四甲基铵盐；

按照氧化石墨烯大分子引发剂中的卤原子与ATRP催化剂、配位体的摩尔比为1～1.5:1～1.5:1～3，将氧化石墨烯大分子引发剂、ATRP催化剂和配位体一起加入到一个配有搅拌的烧瓶中，紧紧密封反应烧瓶，抽真空并充入惰性气体，重复2～4次；然后，用注射器加入第二溶剂和单体，置于油浴中反应，体系在溶液状态下发生ATRP反应；反应结束后，聚合产物经沉淀、洗涤和真空烘干，得到功能化石墨烯；

将功能化石墨烯与环氧树脂混合均匀，获得改性的环氧树脂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述氧化石墨烯的状态为溶液状态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述氧化石墨烯为氧化程度为1％～60％的氧化石墨烯。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：

所述氧化石墨烯溶液由氧化石墨烯粉末与作为第一溶剂的四氢呋喃或甲苯充分溶解后制得。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还进一步包括：

在加入卤代亲核试剂和催化剂之前，使用Na₂CO₃将所述氧化石墨烯溶液的pH值调节至7～10。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述卤代亲核试剂是2-溴代异丁酸、2-溴丙酸、对溴甲基苯甲酸和对羧基苯磺酰氯中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还进一步包括：

将制备得到的功能化石墨烯用无水乙醇、丙酮或水的一种或数种清洗，重复4～8次；并在40～80℃下真空干燥。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述ATRP催化剂为CuX、FeX₂、CuX₂或FeX₃；

其中，X为Cl或Br，X的类型与卤代亲核试剂中卤原子的类型一致。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：

所述配位体为一种或多种含有N-或P-的配位体，以σ-键或π-键配位到过渡金属上。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：

所述配位体为2,2＇-联二吡啶、4,4＇-二(五-壬基)-2,2＇-联二吡啶、4,4＇-二正丁基-2,2＇-联二吡啶、N,N,N＇,N＇＇,N＇＇-五甲基二亚乙基三胺、三苯基膦或三丁基膦中的一种或多种的混合物。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸缩水甘油酯。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述第二溶剂为能够溶解氧化石墨烯大分子引发剂的有机溶剂。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述第二溶剂为甲苯、四氢呋喃或丙酮。