[发明专利]一种高韧性石墨烯/丁腈橡胶/环氧树脂复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种高韧性石墨烯/丁腈橡胶/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于包括以下操作步骤：

(1)取一定量的石墨烯分散在有机溶剂中形成悬浮液，将分散液放在冰浴槽中，然后在冰浴的条件下，用90-120W的超声功率在磁力搅拌下超声0.5-1.5h；

(2)超声完毕后，在步骤(1)所得的石墨烯悬浮液中加入称量的环氧树脂，然后继续用90-120W的超声功率在磁力搅拌下超声0.5-1.5h；

(3)将步骤(2)所得的混合物放入油浴中，升温，同时用磁力搅拌器搅拌1-3h，使有机溶剂尽可能挥发完全；

(4)将步骤(3)所得的石墨烯/环氧树脂混合物用三辊研磨机混合8-15个循环，研磨机的滚轮转速比为1:3:9；处理完毕之后，将收集的树脂混合物放入真空烘箱中，减压升温，脱气以去除残留的有机溶剂；

(5)将称量的丁腈橡胶加入步骤(4)所得的石墨烯和环氧树脂的混合物中，然后放在油浴中在140-160℃温度下预聚反应2-4h，同时用磁力搅拌器搅拌混合物；反应完成后，冷却后转移到真空烘箱中，真空抽气；

(6)将步骤(5)所得的混合物冷却至室温，根据环氧树脂的含量加入固化剂，经过稍许搅拌后，用高速混合仪在2000-3000rpm转速下混合1-2min；

(7)将步骤(6)所得的混合物放入真空烘箱中，常温下减压脱泡3-5min，然后倒入预热的成型模具中，将模具放入烘箱中进行固化，即得石墨烯/丁腈橡胶/环氧树脂复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种高韧性石墨烯/丁腈橡胶/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的石墨烯的直径为0.5-50μm，石墨烯在有机溶剂中的浓度为0.1-18mg/ml。

3.根据权利要求1所述的一种高韧性石墨烯/丁腈橡胶/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的有机溶剂为丙酮，乙醇，异丙醇，四氢呋喃，N,N-二甲基甲酰胺，N-甲基吡咯烷酮中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种高韧性石墨烯/丁腈橡胶/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的环氧树脂的加入质量为步骤(1)中石墨烯的使用量的15-100倍。

5.根据权利要求1所述的一种高韧性多功能石墨烯/丁腈橡胶/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)所述的三辊研磨机轮的最大转速为150-400rpm。

6.根据权利要求1所述的一种高韧性石墨烯/丁腈橡胶/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(5)所述的丁腈橡胶为端羧基丁腈橡胶，端氨基丁腈橡胶，端羟基丁腈橡胶，端环氧基丁腈橡胶和端乙烯基丁腈橡胶，其中丙烯腈含量为8-30％。

7.根据权利要求1所述的一种高韧性石墨烯/丁腈橡胶/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(5)中所述的丁腈橡胶的加入质量为环氧树脂含量的1/4至1/20。

8.根据权利要求1所述的一种高韧性石墨烯/丁腈橡胶/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤(6)所述的固化剂为胺类固化剂，其质量为环氧树脂用量的10-35％。