[发明专利]一种具有泡沫夹心结构的耐熔滴石墨烯复合板

说明书

本发明公开了一种具有泡沫夹心结构的耐熔滴石墨烯复合板及其制备方法，属于复合板材技术领域。所述复合板具有夹心结构，上下表面为通过原位聚合得到的石墨烯复合材料，中间层为包含玻璃微珠的泡沫材料，通过粘结剂将上下表面与中间层进行复合。制备得到的石墨烯复合板质量轻、强度高、耐熔滴及耐高温性能优异、且制备工艺简单，可应用于土木建筑和厨房用具等领域。

技术领域

本发明属于复合板材技术领域，具体涉及一种具有泡沫夹心结构的耐熔滴石墨烯复合板及其制备方法。

背景技术

石墨烯是一种二维碳纳米材料，碳原子以sp²杂化轨道组成了六角型蜂巢晶格和共轭碳碳双键结构，使石墨烯成为了已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性、热传导性和光学特性等。石墨烯可在复合材料内形成网络结构，产生阻隔效应提升材料的耐熔滴及耐高温性能，并同时提高材料的力学强度。

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和尼龙（PA）的强度高、耐磨性优、抗化学药品性好，被广泛应用于包装、汽车、电子、机械等多种领域。随着科技及经济的快速发展，人们对PET和PA材料的性能提出了更高要求，以PET和PA为基体的复合材料可以在提升原有性能的基础上被赋予新性能，对扩大PET和PA的应用范围十分有益。

目前，板材已从传统的实木板扩展为多种不同材质，但也存在一些缺陷，如金属类和石材类的板材质量较重、耐候性较差、制备工艺复杂，竹木类的板材机械强度较低、耐候性和阻燃性较差。因此，构建一种简单实用的技术工艺来制备质量轻、强度高、耐熔滴且耐高温的夹心复合板具有重要的意义和价值。

发明内容

本发明旨在提供一种具有泡沫夹心结构的耐熔滴石墨烯复合板及其制备方法，该石墨烯复合板质量轻、强度高、耐熔滴及耐高温性能优异、且制备工艺简单，可应用于土木建筑和厨房用具等领域。

为达到上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种具有泡沫夹心结构的耐熔滴石墨烯复合板，其上下表面为通过原位聚合得到的石墨烯复合材料，中间层为包含玻璃微珠的泡沫材料，通过粘结剂将上下表面与中间层复合在一起，具体制备方法步骤如下：

（1）采用原位聚合反应制备石墨烯复合材料，加入助剂并通过片材挤出机得到石墨烯层；

（2）将粘结剂与固化剂按一定质量比混合均匀配制胶液，控制每平方米的胶液量为450-650g，涂刷至石墨烯层表面；

（3）将玻璃微珠导入环氧树脂或聚氨酯，并采用超声波使其分散均匀，固化后得到玻璃微珠环氧树脂泡沫夹心层或聚氨酯泡沫夹心层；

（4）在泡沫夹心层涂刷胶液，再铺上石墨烯层；

（5）开启热压机，在温度80-200 ℃及压强0.5-1.5 MPa的条件下成型，取出冷却至室温；

（6）按所需尺寸在精密裁板机中切割，得到具有泡沫夹心结构的石墨烯复合板。

本发明所述的一种具有泡沫夹心结构的耐熔滴石墨烯复合板，所述石墨烯层为通过原位聚合得到的石墨烯/PET或石墨烯/PA复合材料。

本发明所述的一种具有泡沫夹心结构的耐熔滴石墨烯复合板，所述泡沫夹心层为玻璃微珠环氧树脂泡沫或聚氨酯泡沫。

本发明所述的一种具有泡沫夹心结构的耐熔滴石墨烯复合板，所述玻璃微珠为空心玻璃微珠和实心玻璃微珠中的任意一种或复合物。

本发明所述的一种具有泡沫夹心结构的耐熔滴石墨烯复合板，所述中间层的玻璃微珠含量为总重量的5%-25%，优选10%-15%。

本发明所述的一种具有泡沫夹心结构的耐熔滴石墨烯复合板，所述助剂为抗氧化剂、抗静电剂、增韧剂、填充剂中的一种或多种按照任意配比组成。