一种石墨烯酚醛树脂复合材料制造技术

技术编号:11230567 阅读:214 留言:0更新日期:2015-03-29 13:18
本发明专利技术涉及酚醛树脂复合材料技术领域,特别涉及一种石墨烯酚醛树脂复合材料:将氧化石墨烯、水合肼、表面活性剂、甲醛溶液加入到反应器中,搅拌,升温至80-100℃下反应;将得到的反应液降温至60-80℃,加入酸性催化剂和酚,升温至85-100℃反应,升温脱水。使用合适的表面活性剂,解决了石墨烯在树脂中的分散问题,得到混合均匀的石墨烯改性酚醛树脂;未被还原的氧化石墨烯可进一步与酚醛树脂发生反应,形成无机络合结构的石墨烯改性酚醛树脂;使得树脂制备的电木粉材料具有较高的冲击性能和低的成型收缩率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及酚醛树脂复合材料
,特别涉及一种石墨烯酚醛树脂复合材料:将氧化石墨烯、水合肼、表面活性剂、甲醛溶液加入到反应器中,搅拌,升温至80-100℃下反应;将得到的反应液降温至60-80℃,加入酸性催化剂和酚,升温至85-100℃反应,升温脱水。使用合适的表面活性剂,解决了石墨烯在树脂中的分散问题,得到混合均匀的石墨烯改性酚醛树脂;未被还原的氧化石墨烯可进一步与酚醛树脂发生反应,形成无机络合结构的石墨烯改性酚醛树脂;使得树脂制备的电木粉材料具有较高的冲击性能和低的成型收缩率。【专利说明】-种石墨婦齡醇树脂复合材料
本专利技术涉及酷酵树脂复合材料
,特别涉及一种石墨帰酷酵树脂复合材 料。
技术介绍
酷酵树脂是世界上最早实现工业化的合成树脂,迄今已有近百年的历史,由于其 原料易得,价格低廉,生产工艺和设备简单,更重要的是其优异的机械性能、耐热性能、耐烧 蚀性能、电气绝缘性能、成型加工性W及阻燃性能,已成为电木粉行业不可缺少的材料。传 统的未改性酷酵树脂脆性大、初性差和成型过程中的收缩性限制了在高端电木粉制品上的 应用。 专利CN101974199A介绍了一种低收缩酷酵模塑料,它是采用热固与热塑酷酵树 脂搭配,通过在配方中添加低收缩剂来控制收缩率。 石墨帰因其独有的二维晶体结构,具有较高的电子传输速率,并且是已知的机械 强度最高的物质,在很多领域都有广阔的应用前景。 因此,现有技术中有很多将石墨帰加入酷酵树脂中,来提高其性能的研究。石墨帰 的加入方式,主要有两种,一种是将石墨帰加入酷酵树脂中,物理混合,但石墨帰容易团聚, 单纯的物理混合无法有效的混合均匀,发挥不出石墨帰的优异性能。还有一种是在酷酵的 制备过程中加入石墨帰,通过化学反应,将石墨帰加入酷酵树脂内部。后一种情况如公开 号为CN103788318A的中国专利技术专利申请,公开了一种含石墨帰的酷酵泡沫的制备方法,按 W下步骤实现;一、将质量浓度为0. 5%?10%的娃焼偶联剂己醇溶液加入到可膨胀石墨的 己醇溶液中,在30?70°C下揽拌反应1?化,采用160(K)r/min速度离也15?60min,离 也所得固体置于真空烘箱中于60?9(TC下干燥24?4她,得到娃焼偶联剂处理的可膨胀 石墨;二、将0. 1?20重量份步骤一中所得娃焼偶联剂处理的可膨胀石墨加入到100重量 份苯酷中,超声振荡0. 5?化,然后加入46?138重量份质量浓度为37%的甲酵水溶液和 0. 5?5重量份醋酸锋,再W 1?5C /min的升温速度将反应温度升至60?8(TC,在此温 度下反应30?90min,得到混合物A ;H、将40?122重量份质量浓度为37%的甲酵水溶液 和1?10重量份体积浓度为30%的化0H溶液加入到混合物A中,在60?8(TC下继续反应 1?化,冷却至室温后,在7(TC下,?0. 08M化真空度下抽真空脱除60?100重量份水,得到 含石墨帰的酷酵树脂;四、将100重量份步骤H中所得含石墨帰的酷酵树脂、1?10重量份 吐温?80、2?20重量份正戊焼、3?30重量份对甲苯賴酸和1?10重量份聚己二醇400 混合并揽拌均匀,得到混合物B,然后将混合物B倒入容器中并置于50?8(TC的恒温烘箱 中30min,再室温放置3?7天,即得含石墨帰的酷酵泡沫。该种方法实际上是采用超声的 分散形式将膨胀石墨加入到苯酷中,石墨帰本身并未参与树脂的合成。
技术实现思路
为了解决W上现有技术中石墨帰酷酵树脂制备中存在石墨帰分散不均匀、导致性 能发挥受限的问题,本专利技术提供了一种石墨帰在酷酵树脂中分布更均匀,制得的树脂冲击 强度高、成型收缩率低的石墨帰酷酵树脂复合材料。 本专利技术还提供了所述石墨帰酷酵树脂复合材料的制备方法。 本专利技术还提供了所述石墨帰酷酵树脂复合材料的应用。 本专利技术是通过W下措施实现的: 一种石墨帰酷酵树脂复合材料,是通过W下步骤得到的: (1) 将氧化石墨帰、水合脱、表面活性剂、酵溶液加入到反应器中,揽拌,升温至 80?100°C下反应; (2) 将步骤(1)得到的反应液降温至60?8(TC,调解PH值至1. 5-4. 5,加入酷,升温至 85?locrc反应,升温脱水,即得。 所述的石墨帰酷酵树脂复合材料,优选氧化石墨帰、水合脱、表面活性剂、酵和酷 的重量比为 1-15 ;1-15 ;3-20 ;114-163 ;600。 甲酵溶液质量百分含量为44%。 所述的石墨帰酷酵树脂复合材料,优选步骤(1)中在80-10(TC下反应5-10小时。 所述的石墨帰酷酵树脂复合材料,优选步骤(2)中在85-10(TC反应2?6小时。 所述的石墨帰酷酵树脂复合材料,优选氧化石墨帰、水合脱、表面活性剂、酵和酷 的重量比为 1-10 ;5 ;5-20 ;114-159 ;600。 更优选氧化石墨帰、水合脱、表面活性齐U、酵和酷的重量比为 5-10:5:5:114. 4:600、1-5:20:145. 2:260。 所述的石墨帰酷酵树脂复合材料,优选氧化石墨帰碳氧数量之比为1. 8-3. 4 ;1。 所述的石墨帰酷酵树脂复合材料,用于本专利技术中的酷并没有特别的限定,优选酷 为苯酷、甲酷、二甲酷、壬基苯酷、双酷A、双酷F、间苯二酷和腰果酷中的一种W上。用于本 专利技术中的酵没有特别限定,可W是甲酵、己酵、慷酵中的一种或几种。表面活性剂为脂肪族 賴酸盐类和脂肪醇硫酸醋类中的一种W上,优选为十二焼基苯賴酸轴、二辛基玻巧酸賴酸 轴、十二焼基硫酸轴和月桂醇硫酸轴中的一种W上。酸性催化剂包括有机酸和无机酸,如盐 酸、硫酸、磯酸、草酸和对甲苯賴酸中的一种W上。 所述的石墨帰酷酵树脂复合材料在电木粉中的应用。 所述的应用,优选将石墨帰酷酵树脂复合材料粉碎后,与木粉、填料、固化剂和固 化促进剂混合,塑化后,粉碎制备成电木粉。 所述的应用,优选塑化温度80-ll(TC,时间3-15分钟。 将电木粉加入到模具中,在如下条件下制备电木粉的模压制件: 压制条件;温度140-18(TC,压力8-20MPa,时间5-20分钟成型。 后处理条件;12(TC -140°C,2 小时;140°C -180°C,4 小时。 本专利技术中的酷酵树脂属于热塑性酷酵树脂。在还原剂的作用下氧化石墨帰在甲酵 溶液中还原成石墨帰的甲酵溶液,继而与酷反应生成热塑酷酵树脂。同时氧化石墨帰中的 駿基和轻基会进一步与酷酵树脂的反应,可形成无机络合的石墨帰改性酷酵树脂。本专利技术 中的树脂具有冲击强度高,成型收缩率低的特点。可用于制备电木粉、摩擦材料、磨具磨料 等复合材料领域中。 本专利技术提供了一种制备石墨帰热塑性酷酵树脂复合材料及其制备方法,与普通的 热塑酷酵树脂相比,用该方法制备的树脂不但可w提高酷酵树脂的力学性能,用酷酵树脂 制备电木粉的产品尺寸具有极低的收缩率。 本专利技术的有益效果: A、 本专利技术制备的石墨帰热塑性酷酵树脂,在甲酵溶液中用还原剂将氧化石墨帰原位还 原,并使用合适的表面活性剂,解决了石墨帰在树脂中的分散问题,得到混合均匀的石墨帰 改性酷酵树脂; B、 本专利技术中未被还原的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种石墨烯酚醛树脂复合材料,其特征在于是通过以下步骤得到的:(1)将氧化石墨烯、水合肼、表面活性剂、醛溶液加入到反应器中,搅拌,升温至80~100℃下反应;(2)将步骤(1)得到的反应液降温至60~80℃,调节pH到1.5‑4.5,加入酚,升温至85~100℃反应,升温脱水,即得;氧化石墨烯、水合肼、表面活性剂、醛和酚的重量比为1‑15:1‑5:3‑20:120‑163:600。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:唐一林刘翠华李枝芳
申请(专利权)人:山东圣泉新材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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