1.一種石墨烯改性玻璃纖維增強樹脂復合材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)制備玻璃纖維:將50~55% SiO2、10~15%B2O3、5~10%Na2O、10~15%Al2O3、15~20%CaO及0.1~0.5%多壁碳納米管或多孔石墨烯粉碎攪拌混合后,放在400mL的剛玉坩堝內,用硅鉬棒電阻爐熔制,加料溫度為1370℃,熔融澄清溫度為1450±10℃,于1200℃出爐,澆注成型,送入馬弗爐中,于500℃退火,制得玻璃;將制得的玻璃加熱到拉絲粘度的溫度1050℃,拉制成直徑約10μm左右的玻璃纖維;
(2)玻璃纖維預處理;
(3)稱取石墨烯量子點配制成濃度為0.1~1mg/ml的分散溶液,溶劑為水、丙酮或二甲基亞砜;超聲攪拌80~100ml石墨烯量子點分散溶液,將預處理后的玻璃纖維加入其中,超聲攪拌速度減半,浸漬30~60min;取出玻璃纖維清洗,烘干,待用;
(4)稱取石墨烯配制成濃度為0.2~0.8mg/ml的石墨烯分散溶液,溶劑為水、丙酮或二甲基亞砜;超聲攪拌80~100ml石墨烯分散溶液,加入步驟(3)制得的玻璃纖維,超聲攪拌10min,然后移至聚四氟乙烯的反應釜中,在80~120℃下保溫15~30min;取出玻璃纖維清洗,烘干,得到石墨烯改性玻璃纖維增強體;
(5)將步驟(4)制得的石墨烯改性玻璃纖維增強體與硅烷偶聯(lián)劑在乙醇和水的混合溶液中反應,于55~75℃下反應20~24h,反應所得產(chǎn)物依次用乙醇、水洗滌,最后在8000~10000r/min的離心速率下離心15~30min得到硅烷偶聯(lián)劑改性的玻璃纖維增強體;
(6)將樹脂與步驟(5)制得的硅烷偶聯(lián)劑改性的玻璃纖維增強體加入到雙螺桿擠出機中熔融共混,擠出,注塑制得石墨烯改性玻璃纖維增強樹脂復合材料。
2.根據(jù)權利要求1所述的石墨烯改性玻璃纖維增強樹脂復合材料的制備方法,其特征在于,所述步驟(2)具體包括以下步驟:取5~50份玻璃纖維分相后,在濃度為1~2mol/L的HCl溶液中進行酸浸處理,酸浸處理是在恒溫90~95℃條件下進行,使玻璃纖維中分出的Na2O-B2O3相溶解于酸,酸中加入濃度為40%的NH4Cl溶液作為緩沖劑,酸處理時間為30~60min;經(jīng)水洗脫水、烘干,得到預處理玻璃纖維。
3.根據(jù)權利要求1所述的石墨烯改性玻璃纖維增強樹脂復合材料的制備方法,其特征在于,所述石墨烯量子點的粒徑為2~10nm。
4.根據(jù)權利要求1所述的石墨烯改性玻璃纖維增強樹脂復合材料的制備方法,其特征在于,所述多壁碳納米管的OD為8nm。
5.根據(jù)權利要求1所述的石墨烯改性玻璃纖維增強樹脂復合材料的制備方法,其特征在于,所述多孔石墨烯為2~5層,孔大小為3~6nm的多孔石墨烯。
6.根據(jù)權利要求1所述的石墨烯改性玻璃纖維增強樹脂復合材料的制備方法,其特征在于,所述的硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基類型、環(huán)氧基類型、氨基類型或甲基丙烯酰氧基類型中的一種。
7.權利要求1至6中任一項所述的方法制得的石墨烯改性玻璃纖維增強樹脂復合材料。