[发明专利]一种抗菌氧化石墨烯复合密胺树脂的制备方法

说明书

本发明公开了一种抗菌氧化石墨烯复合密胺树脂的制备方法，包括如下步骤：(1)改性的氧化石墨烯的制备，(2)密胺树脂反应液的制备，(3)含氧化石墨烯的密胺树脂预聚体的制备，(4)氧化石墨烯/密胺树脂复合材料的制备。通过在密胺树脂中引入氧化石墨烯，提高了树脂的导热性能，使得密胺树脂结构更加稳定，热稳定性有很大的提高。

技术领域

本发明涉及密胺树脂材料领域，尤其涉及一种抗菌氧化石墨烯复合密胺树脂的制备方法。

背景技术

石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成的具有二维平面蜂窝状晶格结构的碳质材料，其独特的纳米结构决定其具有一系列优异的性能，理论比表面积高达2600㎡/g；导热系数高达5000W/(m.K)，为金刚石的5倍，强度是已知材料中最高的，达130GPa，是钢的100多倍，目前，石墨烯被认为在功能性复合材料、纳米器件、储能材料以及催化剂载体等方面有着广泛的应用空间。

利用石墨烯的优异性能，制备石墨烯/聚合物复合材料，首先要解决石墨烯在聚合物中稳定分散的问题，氧化石墨烯表面带有许多含氧官能团，尽管氧化作用一定程度破坏了石墨烯的晶格结构，但是这些官能团能与聚合物形成强烈的相互作用，从而改善复合材料的性能。制备氧化石墨烯/聚合物复合材料的方法主要有溶液共混法、熔融共混法、原位聚合插层法。

密胺树脂即三聚氰胺－甲醛树脂，是一种应用广泛的热固性塑料。通过使用氧化石墨烯进行聚合改性，可以改善树脂的热稳定性，导电性，导热性。但是单一的氧化石墨烯对树脂的性能改进有限，还需要进行进一步改进树脂的性能，可以通过改善工艺和成分来改善树脂的性能；例如需要提高强度、耐水能力、热稳定性、耐磨性、硬度、对化学药物的抵抗能力、韧性差易破裂、储存期短等性能，使得该树脂更广泛的用于家具、车辆、建筑等方面。

发明内容

本发明目的是旨在提供了一种抗菌氧化石墨烯复合密胺树脂的制备方法，该方法制备的树脂导热性能好，结构稳定，热稳定性好，抗菌性能好。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种抗菌氧化石墨烯复合密胺树脂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤，

(1)改性的氧化石墨烯的制备

将聚丙烯腈溶于二甲基甲酰胺中，配制成4wt％的溶液；将聚氧化乙烯溶于二甲基甲酰胺/二氯甲烷体积比为1:1的复合溶剂，配制成4wt％的溶液，再将上述两种溶液混合均匀，加入纳米银、钛酸四丁酯、氧化石墨烯，搅拌均匀，再加入甲基丙烯酸三氟乙酯、叔丁基过氧化氢，加热至60-70℃，搅拌反应1-2个小时，过滤，将滤饼用乙醇清洗2-3次，得到改性的氧化石墨烯；

(2)密胺树脂反应液的制备

A、在搅拌条件下，将聚乙烯醇溶解于去离子水中，制得浓度为1.8-13.0mg/mL的聚乙烯醇水溶液；

B、在搅拌条件下，向聚乙烯醇水溶液中加入弱酸，调节溶液pH为2.0-6.0，所述弱酸为冰乙酸；

C、在搅拌条件下，将三聚氰胺与甲醛溶液混合均匀，三聚氰胺与甲醛的物质的量之比为1:1.0-1:6.0，在60℃以下反应30min，得预聚物羟甲基三聚氰胺；

D、在搅拌条件下，将聚乙烯醇冰乙酸水溶液与预聚物羟甲基三聚氰胺混合均匀，保温于60℃，待混合体系出现白色浑浊后，开始计时，并继续反应6min，后放入0℃冰浴中，快速降温，终止反应，得乳白色反应液；

(3)含氧化石墨烯的密胺树脂预聚体的制备

将步骤(1)中制得的氧化石墨烯加入到步骤(2)中的乳白色反应液中，搅拌10-20分钟，加入碱性pH值调节剂，调节pH值为8-9，反应3-4小时，得到含氧化石墨烯的密胺树脂预聚体；

(4)氧化石墨烯/密胺树脂复合材料的制备