[发明专利]一种耐高温的石墨材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐高温的石墨材料及其制备方法，制备时，将石墨按照固液比1g:4‑6mL比例加入2‑3mol/L的乙醇酸溶液，加热至80℃，恒温80‑90min，制得混合物A；将正硅酸乙酯和氨丙基三甲氧基硅烷加入到混合物A中，加热65‑75℃反应0.8‑1.2h，抽滤，洗涤至中性，真空干燥得到混合物B；将所制混合物B置于水合肼醇溶液中，搅拌混匀后进行水热反应，70‑80℃温度下反应1.5‑1.8h，抽滤，洗涤至中性，真空干燥、膨化得到石墨材料。本发明是将石墨经过乙醇酸、正硅酸乙酯、氨丙基三甲氧基硅烷、水合肼处理得到的石墨材料，热失重越低，具有极高的耐高温性能，使用寿命就长，提高抗拉强度，且能够增大膨化容积，节省很多再处理工序，降低成本。

技术领域

本发明涉及石墨技术领域，具体是一种耐高温的石墨材料及其制备方法。

背景技术

石墨是元素碳的一种同素异形体，每个碳原子的周边连结着另外三个碳原子（排列方式呈蜂巢式的多个六边形）以共价键结合，构成共价分子。膨胀石墨(ExpandedGraphite，简称EG)是由天然石墨鳞片经插层、水洗、干燥、高温膨化得到的一种疏松多孔的蠕虫状物质。EG 除了具备天然石墨本身的耐冷热、耐腐蚀、自润滑等优良性能以外，还具有天然石墨所没有的柔软、压缩回弹性、吸附性、生态环境协调性、生物相容性、耐辐射性等特性。随着材料科学的发展，高温领域的密封材料也需要不断发展进步。在普通的高温环境中，比如 200℃左右，由于柔性石墨材料的机械强度差，影响了其应用，而在温度更高的环境中，柔性石墨材料将会氧化失重，失去压缩回弹性和应力松弛率的密封特性。而且，现有的柔性石墨材料即使能够避免上述不足，也是对在柔性石墨材料的基础上对其进行进一步的改进，过程复杂，增加了成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐高温的石墨材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。

一种耐高温的石墨材料的制备方法，包括以下步骤。

1）将石墨按照固液比1g:4-6mL比例加入2-3mol/L的乙醇酸溶液，加热至80℃，恒温80-90min，制得混合物A。

2）将正硅酸乙酯和氨丙基三甲氧基硅烷加入到混合物A中，加热65-75℃反应0.8-1.2h，反应完成后，抽滤，洗涤至中性，在60℃下真空干燥10-12h后得到混合物B。

3）将所制混合物B置于水合肼醇溶液中，搅拌混匀后进行水热反应，70-80℃温度下反应1.5-1.8h，反应完成后，抽滤，洗涤至中性，在60℃下真空干燥10-12h后膨化得到石墨材料。

作为本发明进一步的方案：步骤1）中，将石墨按照固液比1g:5mL比例加入2-3mol/L的乙醇酸溶液。

作为本发明进一步的方案：步骤1）中，乙醇酸溶液的浓度为2.5mol/L。

作为本发明进一步的方案：正硅酸乙酯、氨丙基三甲氧基硅烷与石墨的质量比为2-3:1:3-5。

作为本发明进一步的方案：水合肼醇溶液与石墨的质量比为5-7:1。

作为本发明进一步的方案：步骤2）中，加热70℃反应1h。

作为本发明进一步的方案：步骤3）中，水热反应是在75℃温度下反应1.6h。

作为本发明进一步的方案：步骤3）中，水合肼醇溶液中水合肼与醇的质量比为1:0.8-1.5。

作为本发明进一步的方案：石墨采用鳞片石墨。

本发明另一目的提供根据上述方法制得的石墨材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是。