本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種多巴胺包覆納米二氧化硅改性的導(dǎo)電導(dǎo)熱玻璃纖維復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
玻璃纖維是現(xiàn)代社會(huì)一種常見(jiàn)的無(wú)機(jī)纖維產(chǎn)品，具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、絕熱保溫性、電絕緣性、抗化學(xué)腐蝕等優(yōu)良的物理、化學(xué)性能，因而在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。但由于玻璃纖維的電絕緣性，使玻璃纖維增
強(qiáng)復(fù)合材料制備的電子儀器外殼等構(gòu)件極易受到外界電磁信號(hào)的干擾，不僅影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還有可能造成數(shù)據(jù)信息的泄露。所以，制備導(dǎo)電玻璃纖維作為高分子復(fù)合材料的導(dǎo)電填料材料，將有效解決電磁波污染問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種多巴胺包覆納米二氧化硅改性的導(dǎo)電導(dǎo)熱玻璃纖維復(fù)合材料的制備方法，依照該工藝制備的復(fù)合材料具有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
一種多巴胺包覆納米二氧化硅改性的導(dǎo)電導(dǎo)熱玻璃纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行：
a.多巴胺包覆改性二氧化硅：
向6-8重量份納米二氧化硅中1:5-10加入緩沖溶液，超聲分散處理30-40min，加入1-2重量份多巴胺，在25-35℃恒溫水浴中反應(yīng)5-6h，離心、蒸餾水洗滌3-5次，在60-80℃烘箱中干燥完全；
b.導(dǎo)熱填料氮化鋁的改性處理：
向2-4重量份微米氮化鋁中加入0.1-0.2重量份硅烷偶聯(lián)劑kh570，1:5-10加入乙醇，用乙酸調(diào)ph為5-6，超聲振蕩1-2h，置于75-85℃恒溫水浴中加熱攪拌、回流反應(yīng)3-4h，冷卻后真空抽濾、水洗3-5次，于90-100℃鼓風(fēng)干燥箱中烘干，研磨粉碎得改性氮化鋁；
c.牛血清白蛋白改性玻璃纖維：
將20-30重量份玻璃纖維在400-500℃煅燒1-2h后，1:10-15浸泡在丙酮中清洗處理40-50min，1:5-10加入鹽酸溶液，羥基化處理50-60min，用蒸餾水洗滌3-5次，在60-70℃下烘干后，1:10-15加入牛血清白蛋白溶液，攪拌反應(yīng)60-70min，用蒸餾水清洗3-5次，在通風(fēng)廚中吹干，得牛血清白蛋白改性玻璃纖維；
d.氧化石墨包覆改性：
向10-15重量份氧化石墨分散液中加入c中所得物料，攪拌30-40min提拉5-10次，蒸餾水洗滌3-5次，在60-70℃下烘干，在40-50℃混合液的蒸汽作用下處理1-2h，于180-200℃熱處理1-2h，再與a、b、c中所得物料混合均勻，得導(dǎo)電導(dǎo)熱材料。
其中，步驟a中所述緩沖溶液為三羥甲基氨基甲烷鹽酸鹽緩沖液、ph為8-9。步驟b中所述乙酸濃度為2-3%。步驟c中所述鹽酸溶液濃度為3-4mol/l，牛血清白蛋白溶液濃度為0.5-0.6mg/ml。步驟d中所述混合液為氫碘酸、乙酸以體積比1:2-3混合，氧化石墨分散液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1-0.2%。
本發(fā)明的反應(yīng)機(jī)理及有益效果如下：
用牛血清白蛋白(bsa)改性玻璃纖維，將bsa吸附在羥基化處理的玻璃纖維表面上；通過(guò)靜電吸附將氧化石墨包覆到bsa改性的玻璃纖維表面，再用氫碘酸、高溫?zé)崽幚磉€原氧化石墨，得到石墨烯包覆的玻璃纖維導(dǎo)電材料；用多巴胺氧化聚合對(duì)納米二氧化硅進(jìn)行了包覆改性處理，可作為增強(qiáng)體，與改性玻璃纖維形成復(fù)合材料，界面粘結(jié)良好，力學(xué)性能好。
以氮化鋁為導(dǎo)熱填料，用硅烷偶聯(lián)劑kh570對(duì)填料進(jìn)行改性處理，kh570部分包覆在氮化鋁的表面，可降低其表面能，提高填料與基體的相容性，可較好的分散在基體中，提高復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例
一種多巴胺包覆納米二氧化硅改性的導(dǎo)電導(dǎo)熱玻璃纖維復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行：
a.多巴胺包覆改性二氧化硅：
向6kg納米二氧化硅中1:5加入緩沖溶液，超聲分散處理35min，加入1kg多巴胺，在25-35℃恒溫水浴中反應(yīng)6h，離心、蒸餾水洗滌5次，在60-70℃烘箱中干燥完全；
b.導(dǎo)熱填料氮化鋁的改性處理：
向4kg微米氮化鋁中加入0.1kg硅烷偶聯(lián)劑kh570，1:5加入乙醇，用乙酸調(diào)ph為5-6，超聲振蕩1h，置于75-85℃恒溫水浴中加熱攪拌、回流反應(yīng)4h，冷卻后真空抽濾、水洗3次，于90-100℃鼓風(fēng)干燥箱中烘干，研磨粉碎得改性氮化鋁；
c.牛血清白蛋白改性玻璃纖維：
將30kg玻璃纖維在400-500℃煅燒1.5h后，1:10浸泡在丙酮中清洗處理45min，1:10加入鹽酸溶液，羥基化處理55min，用蒸餾水洗滌3次，在60-70℃下烘干后，1:10加入牛血清白蛋白溶液，攪拌反應(yīng)65min，用蒸餾水清洗3次，在通風(fēng)廚中吹干，得牛血清白蛋白改性玻璃纖維；
d.氧化石墨包覆改性：
向15kg氧化石墨分散液中加入c中所得物料，攪拌35min提拉10次，蒸餾水洗滌3次，在60-70℃下烘干，在40-50℃混合液的蒸汽作用下處理1h，于180-200℃熱處理1h，再與a、b、c中所得物料混合均勻，得導(dǎo)電導(dǎo)熱材料。
其中，步驟a中所述緩沖溶液為三羥甲基氨基甲烷鹽酸鹽緩沖液、ph為8-9。步驟b中所述乙酸濃度為3%。步驟c中所述鹽酸溶液濃度為4mol/l，牛血清白蛋白溶液濃度為0.5mg/ml。步驟d中所述混合液為氫碘酸、乙酸以體積比1:2混合，氧化石墨分散液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%。