[发明专利]一种用于增强铝合金的石墨烯母料及制备方法

权利要求书

1.一种用于增强铝合金的石墨烯母料的制备方法，其特征在于通过利用硅酮的粘接固化特性，将石墨烯通过捏炼分散于硅酮中，然后与铝粉混炼均匀形成膏状复合材料，进一步固化研磨得到一种用于增强铝合金的石墨烯母料，具体步骤如下：

（1）石墨烯与硅酮的捏炼：将石墨烯、硅酮、防老剂、硬脂酸、软化剂及偶联剂按重量份数：石墨烯10~20份、硅酮75~85份、防老剂0.5~1份、硬脂酸1~3份、软化剂1~2份、偶联剂0.3~0.5份，加入到捏炼机中，设置主电机功率、转速、电压、加压空气压力参数，所述捏炼及混炼过程均应在无水且氮气保护的条件下进行；捏炼机的主电机功率设置为75~80KW；捏炼过程的转速设置为950~1000r/min；捏炼过程的加压空气压力设置为0.6~0.8MPa；捏炼至物料完全混合均匀，石墨烯与硅酮完成良好的界面结合；

（2）将铝粉加入质量分数为0.5~1%的十六烷基三甲基溴化铵溶液中，室温下搅拌1~1.5h，洗涤并干燥后，与步骤（1）得到的捏炼混合料按一定比例进行混炼，经15~20min；后，得到石墨烯均匀分散的膏状复合材料；

（3）向步骤（2）得到的膏状复合材料中一边加入固化剂，一边搅拌，固化过程的搅拌速度为220~250r/min，使其混合均匀，逐渐降低搅拌速率，直至停止，膏状复合材料也逐渐固化，然后将其转移至研磨机中进行研磨，得到分散性良好，界面结合强度高的石墨烯母料。

2.根据权利要求1所述一种用于增强铝合金的石墨烯母料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述石墨烯的固定碳含量应不低于99.5%。

3.根据权利要求1所述一种用于增强铝合金的石墨烯母料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述防老剂为N-(1，3-二甲基)丁基-N-苯基对苯二胺或N-异丙基-N-苯基对苯二胺。

4.根据权利要求1所述一种用于增强铝合金的石墨烯母料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述软化剂为凡士林、松焦油或松香。

5.根据权利要求1所述一种用于增强铝合金的石墨烯母料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述偶联剂为γ -氨丙基三乙氧基硅烷、3-（2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷或γ-巯丙基三甲氧基硅烷。

6.根据权利要求1所述一种用于增强铝合金的石墨烯母料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述铝粉的粒度应为1~2μm，纯度不低于99.93%。

7.根据权利要求1所述一种用于增强铝合金的石墨烯母料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述铝粉的使用量为捏炼混合料质量的2~3倍。

8.根据权利要求1所述一种用于增强铝合金的石墨烯母料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述固化剂为乙烯基三胺、二氨基环己烷、二乙烯三胺或三甲基六亚甲基二胺。

9.根据权利要求1所述一种用于增强铝合金的石墨烯母料的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述固化剂的使用量为硅酮质量的2~3%。

10.一种用于增强铝合金的石墨烯母料，其特征是：所述石墨烯母料是由权利要求1-9任一项所述方法制备得到的用于增强铝合金的石墨烯母料。