[发明专利]一种高韧性氧化石墨烯密胺树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于密胺树脂材料技术领域，具体涉及一种高韧性氧化石墨烯密胺树脂及其制备方法。

背景技术

三聚氰胺甲醛树脂,又称密胺树脂,是三聚氰胺与甲醛反应得到的聚合物。密胺树脂是一种新型热固性塑料，具有无毒无味、耐腐蚀、耐高温等诸多优点。其分子结构紧密，加工性能好，尺寸稳定，制品外观光滑，有较强的硬度，被广泛应用于日常生活用品、机械、电子等行业。但是密胺树脂由于自身化学结构的特点，拉伸强度较差，不仅容易断裂，使用过程中的破损率也居高不下，降低了产品的使用寿命，造成了严重的经济损失和资源浪费，因此，在密胺树脂发展的过程中，不断优化密胺树脂的韧性，对于密胺树脂产品的推广应用具有非常重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种高韧性氧化石墨烯密胺树脂及其制备方法，制备得到韧性和耐磨性优良的密胺树脂，从而提高密胺树脂产品的使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高韧性氧化石墨烯密胺树脂，包括以下重量份数的原料：三聚氰胺50～70份；多聚甲醛30～50份；23%氢氧化钠水溶液6～10份；氧化石墨烯5～7份；表面活性剂3～10份；增韧剂3～5份；丙二醇5～8份；填料2～5份。

优选地，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠或α-烯基磺酸钠。

优选地，所述增韧剂为聚乙烯醇、硫脲、氨基甲酸乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、聚氨基甲酸树脂、醇酸树脂、丙烯酸树脂、二甘醇的一种或多种。

优选地，所述填料为粒径20nm、比表面积≥230m²/g的纳米氧化铝粉末。

本发明还提供了上述高韧性氧化石墨烯密胺树脂的制备方法，包括以下步骤：

1)将三聚氰胺、多聚甲醛、23%氢氧化钠水溶液混合，并加入碱性PH值调节剂，加热至90～110℃，搅拌20～40min，再加入氧化石墨烯，之后在50～70℃条件下，搅拌反应1～2h，得到胶状的氧化石墨烯密胺树脂；

2)将填料、丙二醇混合，搅拌均匀得到填料溶液；

3)将氧化石墨烯密胺树脂中加入酸性PH值调节剂和表面活性剂，在50～60℃条件下搅拌反应5～6h，在反应过程中依次加入增韧剂、填料溶液，搅拌混合均匀，之后将得到的产物放入设定为85℃烘箱中烘干至恒重，得到高韧性氧化石墨烯密胺树脂。

优选地，所述碱性PH值调节剂为35%氢氧化钠水溶液，调定PH值为9±0.2。

优选地，所述酸性PH值调节剂为草酸，调定PH值为6.0～6.5。

优选地，所述表面活性剂与增韧剂之间、增韧剂与填料溶液之间的添加时间间隔为20～60min。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明提供了一种高韧性氧化石墨烯密胺树脂及其制备方法，该密胺树脂中加入增韧剂、氧化石墨烯和丙二醇，氧化石墨烯包裹密胺树脂，氧化石墨烯和丙二醇上的羟基使增韧剂能够均匀、稳定地分散在密胺树脂的空间结构中，本发明制备的高韧性氧化石墨烯密胺树脂脆性小、不易掉分、耐磨性强、抗拉伸撕裂强度高，具有良好的机械性能。采用本发明制备的高韧性氧化石墨烯密胺树脂的断裂伸长率不低于13.2％，拉伸强度在79.3MPa以上，模量在176MPa以下。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种高韧性氧化石墨烯密胺树脂，包括以下重量份数的原料：三聚氰胺50～70份；多聚甲醛30～50份；23%氢氧化钠水溶液6～10份；氧化石墨烯5～7份；表面活性剂3～10份；增韧剂3～5份；丙二醇5～8份；填料2～5份。

本发明中加入增韧剂、氧化石墨烯和丙二醇，氧化石墨烯包裹密胺树脂，氧化石墨烯和丙二醇上的羟基使增韧剂能够均匀、稳定地分散在密胺树脂的空间结构中，保证了增韧剂在密胺树脂中的稳定性，从而使得密胺树脂具有全面稳定的优良的拉伸强度。

采用本发明制备的高韧性氧化石墨烯密胺树脂的断裂伸长率不低于13.2％，拉伸强度在79.3MPa以上，模量在176MPa以下。

所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠或α-烯基磺酸钠。