一种基于石墨烯改性的玻璃纤维增强复合材料的制备方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚合物基复合材料的制备领域，具体地说是涉及一种石墨烯改性玻纤增强树脂基复合材料的制备方法。
技术介绍
玻璃纤维增强环氧基复合材料具有比强度和比刚度高，可设计性强，抗疲劳断裂性能好，耐腐蚀，结构尺寸稳定性好以及便于大面积整体成形的独特优点，现已成为国民经济、国防建设和科技发展中无法代替的重要材料，如防弹头盔、防弹服、直升飞机机翼、预警机雷达罩、各种高压压力容器、民用飞机直板、体育用品、各类耐高温制品及性能优异的轮胎帘子线等。传统的玻璃钢纤维树脂制品，由于树脂和玻璃纤维之间的偶联结合作用较低，材料存在拉伸、剪切强度不佳，脆性大，塑性耗能低的缺陷，严重制约了玻璃钢纤维树脂制品的应用。单层石墨烯的杨氏模量高达1TPa，断裂强度为130GPa。作为复合材料的添加剂时，能显著提高基底材料的各项力学强度，并且具有导电、导热、增强等性能。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种石墨烯改性玻纤增强树脂基复合材料的制备方法，具体步骤为：(1)石墨烯的预处理将石墨烯与浓硫酸混合搅拌后静置，再进行超声振荡后加水稀释并过滤，将过滤后所得的粉末洗涤并干燥，其中，石墨烯和98％(溶质质量分数)的浓硫酸的用量比为20：1mg/ml，混合后搅拌1～6h并静置12h，将混合体系在超声波清洗器中超声振荡2～4h，加入去离子水稀释后采用孔径为220nm的混纤微孔滤膜进行减压过滤，并用去离子水反复冲洗直至滤液体pH值为7，最后将黑色粉末放入真空烘箱中50℃干燥，本步骤的目的在于：大幅增加石墨...
【技术保护点】
一种石墨烯改性玻纤增强树脂基复合材料的制备方法，其特征在于：所述的制备方法为，(1)石墨烯的预处理将石墨烯与浓硫酸混合搅拌后静置，再进行超声振荡后加水稀释并过滤，将过滤后所得的粉末洗涤并干燥；(2)硅烷偶联剂接枝改性后的石墨烯将无水乙醇加入稀硫酸中，再加入硅烷偶联剂以及经过步骤(1)处理的石墨烯，分散后将体系于恒温下搅拌，过滤、清洗掉未反应的硅烷偶联剂，再次过滤，将过滤后所得的粉末洗涤并干燥，得到接枝的石墨烯；(3)接枝有石墨烯的改性蜡材料的制备首先将步骤(2)中得到的接枝改性后的石墨烯与氧化聚乙烯蜡搅拌混合均匀，再于新裂解的聚乙烯蜡熔体中，在线均匀加入上述得到的含有接枝改性石墨烯的氧化聚乙烯蜡，搅拌混合获得接枝有石墨烯的改性蜡材料；(4)将步骤(3)中得到的接枝有石墨烯的改性蜡材料分散于苯乙烯中，再与液态树脂、固化剂混合，得到树脂混合料；(5)于放置有玻璃纤维的模具中真空导入步骤(4)中得到的树脂混合料，固化得到石墨烯改性玻纤增强树脂基复合材料。
【技术特征摘要】
1.一种石墨烯改性玻纤增强树脂基复合材料的制备方法，其特征在于：所述的制备方法
为，
(1)石墨烯的预处理
将石墨烯与浓硫酸混合搅拌后静置，再进行超声振荡后加水稀释并过滤，将过滤后所得
的粉末洗涤并干燥；
(2)硅烷偶联剂接枝改性后的石墨烯
将无水乙醇加入稀硫酸中，再加入硅烷偶联剂以及经过步骤(1)处理的石墨烯，分散后
将体系于恒温下搅拌，过滤、清洗掉未反应的硅烷偶联剂，再次过滤，将过滤后所得的粉末
洗涤并干燥，得到接枝的石墨烯；
(3)接枝有石墨烯的改性蜡材料的制备
首先将步骤(2)中得到的接枝改性后的石墨烯与氧化聚乙烯蜡搅拌混合均匀，再于新裂
解的聚乙烯蜡熔体中，在线均匀加入上述得到的含有接枝改性石墨烯的氧化聚乙烯蜡，搅拌
混合获得接枝有石墨烯的改性蜡材料；
(4)将步骤(3)中得到的接枝有石墨烯的改性蜡材料分散于苯乙烯中，再与液态树脂、
固化剂混合，得到树脂混合料；
(5)于放置有玻璃纤维的模具中真空导入步骤(4)中得到的树脂混合料，固化得到石
墨烯改性玻纤增强树脂基复合材料。
2.如权利要求1所述的石墨烯改性玻纤增强树脂基复合材料的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中，石墨烯和98％的浓硫酸的用量比为20：1mg/ml，混合后搅拌1～6h并静置12h，
将混合体系在超声波清洗器中超声振荡2～4h，加入去离子水稀释后采用孔径为220nm的混
纤微孔滤膜进行减压过滤，并用去离子水冲洗直至滤液体pH值为7，最后将黑色粉末放入真
空烘箱中50℃干燥。
3.如权利要求1所述的石墨烯改性玻纤增强树脂基复合材料的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中，将无水乙醇加入稀硫酸中至pH值为4～5后，加入硅烷偶联剂配制成硅烷偶联
剂质量分数为3％～4.5％的混合溶液，再加入经过步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋超，葛晶，
申请(专利权)人：江苏宏远科技工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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