[发明专利]一种高性能单体浇铸尼龙/石墨烯纳米复合材料及其原位聚合制备方法

权利要求书

1.一种高性能MC尼龙/石墨烯纳米复合材料，其特征在于该复合材料的原料由以下组分组成，按重量计为：

其中，碱催化剂为金属钠、金属钾、氢氧化钠、己内酰胺钠、甲醇钠中的任一种；多异氰酸酯活化剂为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、三苯甲烷三异氰酸酯中的任一种；

聚醚类化合物为分子量200～50000g/mol的端羟基聚氧化乙烯、分子量200～50000g/mol的端羟基聚氧化丙烯、分子量200～50000g/mol的端氨基聚氧化丙烯醚、分子量200～50000g/mol的端氨基聚氧化乙烯醚中的任一种；

还原剂为水合肼、硼氢化钠、维生素C、柠檬酸钠、正丁胺、异丙醇、苯甲醇、对苯二酚中的任一种。

2.如权利要求1所述高性能MC尼龙/石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

氧化石墨烯的偶联及还原处理：

将1-5份氧化石墨烯分散在500-2000份、体积比为1/1的乙醇/水混合液中，加入0.1-20份聚醚类化合物于室温搅拌均匀，采用协同超声波分散10-200min，超声波功率为100-5000w、频率为10000-100000HZ，超声温度为40-100℃；然后加入0.01-100g还原剂，于50-100℃油浴中还原反应2-10h，产物过滤，用蒸馏水洗涤，于90℃干燥8h至恒重；

其中，协同超声波分散为紫外光协同超声波分散，紫外光的波长为100-400nm、功率为10W-1000W；微波协同超声波分散，微波频率为10-10000MHZ、功率为10W-10000W中的任一种；

MC尼龙/石墨烯纳米复合材料的制备：

将100份己内酰胺在90℃～130℃使之完全融化，加入0.1-20份上述经偶联及还原处理的氧化石墨烯，在功率100-3000w、频率10000-100000HZ的超声作用下分散10-100min；升温至125℃～150℃，减压蒸馏除去水分；然后将0.01-10份碱催化剂加入反应釜内，再次进行真空蒸馏除水，升温至135-160℃，卸除真空，并迅速加入0.01-10份多异氰酸酯活化剂，搅拌均匀，迅速注入已预热至160-200℃的模具中，聚合反应20-120分钟，自然冷却后脱模。