一种“苍耳型”碳材料增强环氧树脂力学性能的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种“苍耳型”碳材料增强环氧树脂力学性能的制备方法，具体配方为：1‑5份“苍耳碳材料、60‑80份环氧树脂、5‑15份环氧树脂稀释剂、1‑5份环氧树脂消泡剂、15‑30份环氧树脂固化剂。本发明专利技术的“苍耳型”碳材料的“主体结构”为羟基化多壁碳纳米管（CNT‑OH），“苍耳型”碳材料的“触角”为羟基化石墨烯(G‑OH)；将“苍耳型”碳材料以搅拌、超声等方法和环氧树脂混合。本发明专利技术的增益效果为：通过添加1‑5份的“苍耳型”碳材料，环氧树脂的拉升强度提高了1.2‑2.9倍，弯曲强度提升了1.1‑.18倍，冲击强度提升了1.2‑2.6倍。

A preparation method of \Xanthium type\ carbon material to enhance the mechanical properties of epoxy resin

【技术实现步骤摘要】
一种“苍耳型”碳材料增强环氧树脂力学性能的制备方法
本专利技术涉及复合材料
，尤其是涉及一种“苍耳型”碳材料增强环氧树脂力学性能的制备方法。
技术介绍
环氧树脂胶黏剂的应用很广泛，对于各种金属材料如铝、钢、铁、铜；非金属材料如玻璃、木材、混凝土等；以及热固性塑料如酚醛、氨基、不饱和聚酯等都有优良的粘接性能。本专利技术制备的“苍耳型”新型碳材料，对环氧树脂有很好的相溶性，大量的羟基能够牢牢的和环氧树脂结合，使得到的“苍耳型”碳材料环氧树脂在拉伸强度、弯曲强度和冲击强度等方面均得到了很大程度的提升。
技术实现思路
为进一步增强环氧树脂的力学性能，本专利技术提供一种“苍耳型”碳材料增强环氧树脂力学性能的制备方法。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案，具体制作步骤为：（1）将0.1-0.2g石墨烯粉末（Graphene）在100-150mL双氧水、1.5-2.0g四水氯化亚铁、150-200g的pH为3-5的水溶液中经过搅拌、超声等处理，再洗涤后得到羟基化石墨烯(G-OH)溶液，即为“苍耳型”碳材料的“触角”部分；（2）将0.1-0.2g多壁碳纳米管（CNT）在200-250mL双氧水、3.0-4.0g四水氯化亚铁、250-400g的pH为3-5的水溶液中经过搅拌、超声等处理，再洗涤后得到羟基化多臂碳纳米管（CNT-OH）溶液，即为“苍耳型”碳材料的“主体结构”部分；（3）将到羟基化石墨烯(G-OH)溶液和羟基化多臂碳纳米管（CNT-OH）溶液等浓度混合，并超声2-4h，得到“苍耳型”碳材料溶液，并通过冷冻干燥的方法得到“苍耳型”碳材料粉末；（4）将环氧树脂、环氧树脂稀释剂、环氧树脂消泡剂混合并搅拌均匀，得到低粘度的环氧树脂溶液；（5）将“苍耳型”碳材料粉末分散在环氧树脂溶液中，并搅拌充分再超声2h；（6）将环氧树脂固化剂和步骤（5）中溶液混合并固化，即得到“苍耳型”碳材料环氧树脂材料；（7）将固化好的“苍耳型”碳材料环氧树脂材料进行拉伸强度、弯曲强度和冲击强度等测试。优选的，“苍耳型”碳材料的添加量为1-2份、2-4份、4-5份。优选的，环氧树脂可用环氧树脂E-44、环氧树脂E-51、环氧树脂E-53的一种或者几种。优选的，环氧树脂稀释剂为二甲苯、乙酸丁酯、烷基缩水甘油醚、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、苯甲醇和苯乙烯的一种或者几种；优选的，环氧树脂固化剂包括脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、树脂类、叔胺、酸酐的一种或者几种。本专利技术的“苍耳型”碳材料的“主体结构”为羟基化多壁碳纳米管（CNT-OH），“苍耳型”碳材料的“触角”为羟基化石墨烯(G-OH)；将“苍耳型”碳材料以搅拌、超声等方法和环氧树脂混合。本专利技术的增益效果为：通过添加1-5份的“苍耳型”碳材料，环氧树脂的拉升强度提高了1.2-2.9倍，弯曲强度提升了1.1-.18倍，冲击强度提升了1.2-2.6倍。说明书附图为了更清楚地说明本专利技术实例或现有技术中的技术方案，下面将对实施实例或现有技术描述中所需要的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：图1为“苍耳型”碳材料结构示意图。具体实施方式实施例1一种“苍耳型”碳材料增强环氧树脂力学性能的制备方法，具体制作步骤为：（1）将0.1g石墨烯粉末（Graphene）在100mL双氧水、1.5g四水氯化亚铁、150g的pH为3-5的水溶液中经过搅拌、超声等处理，再洗涤后得到羟基化石墨烯(G-OH)溶液，即为“苍耳型”碳材料的“触角”部分；（2）将0.1g多壁碳纳米管（CNT）在200mL双氧水、3.0g四水氯化亚铁、250g的pH为3-5的水溶液中经过搅拌、超声等处理，再洗涤后得到羟基化多臂碳纳米管（CNT-OH）溶液，即为“苍耳型”碳材料的“主体结构”部分；（3）将到羟基化石墨烯(G-OH)溶液和羟基化多臂碳纳米管（CNT-OH）溶液等浓度混合，并超声2-4h，得到“苍耳型”碳材料溶液，并通过冷冻干燥的方法得到“苍耳型”碳材料粉末；（4）将1份“苍耳碳材料、60份环氧树脂E-51、5份环氧树脂稀释剂和3份环氧树脂消泡剂混合并搅拌均匀，并搅拌充分再超声2h；（5）将30份环氧树脂固化剂和步骤（4）中溶液混合并固化，即得到“苍耳型”碳材料环氧树脂材料；（6）将固化好的“苍耳型”碳材料环氧树脂材料进行拉伸强度、弯曲强度和冲击强度等测试。实施例2一种“苍耳型”碳材料增强环氧树脂力学性能的制备方法，具体制作步骤为：（1）将0.1g石墨烯粉末（Graphene）在100mL双氧水、1.5g四水氯化亚铁、150g的pH为3-5的水溶液中经过搅拌、超声等处理，再洗涤后得到羟基化石墨烯(G-OH)溶液，即为“苍耳型”碳材料的“触角”部分；（2）将0.1g多壁碳纳米管（CNT）在200mL双氧水、3.0g四水氯化亚铁、250g的pH为3-5的水溶液中经过搅拌、超声等处理，再洗涤后得到羟基化多臂碳纳米管（CNT-OH）溶液，即为“苍耳型”碳材料的“主体结构”部分；（3）将到羟基化石墨烯(G-OH)溶液和羟基化多臂碳纳米管（CNT-OH）溶液等浓度混合，并超声2-4h，得到“苍耳型”碳材料溶液，并通过冷冻干燥的方法得到“苍耳型”碳材料粉末；（4）将3份“苍耳碳材料、60份环氧树脂E-51、5份环氧树脂稀释剂和3份环氧树脂消泡剂混合并搅拌均匀，并搅拌充分再超声2h；（5）将30份环氧树脂固化剂和步骤（4）中溶液混合并固化，即得到“苍耳型”碳材料环氧树脂材料；（6）将固化好的“苍耳型”碳材料环氧树脂材料进行拉伸强度、弯曲强度和冲击强度等测试。实施例3一种“苍耳型”碳材料增强环氧树脂力学性能的制备方法，具体制作步骤为：（1）将0.1g石墨烯粉末（Graphene）在100mL双氧水、1.5g四水氯化亚铁、150g的pH为3-5的水溶液中经过搅拌、超声等处理，再洗涤后得到羟基化石墨烯(G-OH)溶液，即为“苍耳型”碳材料的“触角”部分；（2）将0.1g多壁碳纳米管（CNT）在200mL双氧水、3.0g四水氯化亚铁、250g的pH为3-5的水溶液中经过搅拌、超声等处理，再洗涤后得到羟基化多臂碳纳米管（CNT-OH）溶液，即为“苍耳型”碳材料的“主体结构”部分；（3）将到羟基化石墨烯(G-OH)溶液和羟基化多臂碳纳米管（CNT-OH）溶液等浓度混合，并超声2-4h，得到“苍耳型”碳材料溶液，并通过冷冻干燥的方法得到“苍耳型”碳材料粉末；（4）将5份“苍耳碳材料、60份环氧树脂E-51、5份环氧树脂稀释剂和3份环氧树脂消泡剂混合并搅拌均匀，并搅拌充分再超声2h；（5）将30份环氧树脂固化剂和步骤（4）中溶液混合并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种“苍耳型”碳材料增强环氧树脂力学性能的制备方法，其特征在于，制备方法包括“苍耳型”碳材料的制备和“苍耳型”碳材料环氧树脂的制备。/n

【技术特征摘要】
1.一种“苍耳型”碳材料增强环氧树脂力学性能的制备方法，其特征在于，制备方法包括“苍耳型”碳材料的制备和“苍耳型”碳材料环氧树脂的制备。


2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，“苍耳型”碳材料的具体制备方法为：
将0.1-0.2g石墨烯粉末（Graphene）在100-150mL双氧水、1.5-2.0g四水氯化亚铁、150-200g的pH为3-5的水溶液中经过搅拌、超声等处理，再洗涤后得到羟基化石墨烯(G-OH)溶液，即为“苍耳型”碳材料的“触角”部分；
将0.1-0.2g多壁碳纳米管（CNT）在200-250mL双氧水、3.0-4.0g四水氯化亚铁、250-400g的pH为3-5的水溶液中经过搅拌、超声等处理，再洗涤后得到羟基化多臂碳纳米管（CNT-OH）溶液，即为“苍耳型”碳材料的“主体结构”部分；
将到羟基化石墨烯(G-OH)溶液和羟基化多臂碳纳米管（CNT-OH...

【专利技术属性】
技术研发人员：敖善世，秦存琪，叶鹏，
申请(专利权)人：嘉兴烯成新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33