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一種石墨烯/氰酸酯復合材料及其制備方法和用途與流程

文檔序號:12709636閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種石墨烯/氰酸酯復合材料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:

(1)將石墨烯、石墨烯微片、π-π共軛小分子和水進行混合,預分散;

(2)將預分散后的水溶液置于冰浴環(huán)境中進行再次分散,然后將得到的分散液置于液氮中冷卻,干燥后得到泡沫化預分散的石墨烯-石墨烯微片;

(3)將泡沫化預分散的石墨烯-石墨烯微片與氰酸酯樹脂混合,通過攪拌、研磨,將石墨烯-石墨烯微片分散在氰酸酯樹脂中;

(4)在泡沫化預分散的石墨烯-石墨烯微片與氰酸酯樹脂混合過程中抽真空脫氣,并澆注固化成型,得到所述石墨烯/氰酸酯復合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,步驟(1)所述石墨烯采用以下方法制備:先由石墨經(jīng)化學剝離制備氧化石墨烯,之后還原為石墨烯;

優(yōu)選地,所述石墨烯的厚度為0.35nm~2nm,直徑為200nm~1μm;

優(yōu)選地,所述石墨烯微片的厚度為5nm~20nm,直徑為3μm~6μm;

優(yōu)選地,所述π-π共軛小分子為1-吡啶酸琥珀酰亞胺酯、卟啉或其組合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其特征在于,步驟(1)所述混合時,石墨烯所占的質(zhì)量百分含量為0.5%~5%,石墨烯微片所占的質(zhì)量百分含量為2%~10%,π-π共軛小分子所占的質(zhì)量百分含量為0.1%~1%,水所占的質(zhì)量百分含量為84%~97.4%;

優(yōu)選地,所述石墨烯、石墨烯微片、π-π共軛小分子和水的質(zhì)量比為1~2:5~9:0.5~1:89.5~95,優(yōu)選1:9:0.5:89.5。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的方法,其特征在于,步驟(2)所述再次分散采用超聲波細胞粉碎機進行;

優(yōu)選地,所述超聲波細胞粉碎機的功率為200W~800W,優(yōu)選800W;

優(yōu)選地,所述超聲波細胞粉碎機的超聲時間為20min~60min,優(yōu)選30min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的方法,其特征在于,步驟(3)所述氰酸酯樹脂為雙酚A型氰酸脂、雙酚A型環(huán)氧樹脂或雙馬來酰亞胺樹脂中的任意一種或至少兩種的混合物,優(yōu)選雙酚A型氰酸脂、雙酚A型環(huán)氧樹脂和雙馬來酰亞胺樹脂的混合物,所述雙酚A型氰酸脂、雙酚A型環(huán)氧樹脂和雙馬來酰亞胺樹脂的質(zhì)量比為90:7.5:2.5;

優(yōu)選地,所述混合時,氰酸酯樹脂所占的質(zhì)量百分含量為84%~94.9%,泡沫化預分散的石墨烯-石墨烯微片所占的質(zhì)量百分含量為5.1%~16%。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一所述的方法制備得到的石墨烯/氰酸酯復合材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的石墨烯/氰酸酯復合材料在航空航天材料中的用途。

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