[发明专利]一种纤维树脂材料

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种纤维树脂材料；本发明的纤维树脂材料中加入石墨烯，该石墨烯的加入量占纤维树脂材料的重量百分比为55%‑75%，纤维树脂材料中还加入改性添加剂，改性添加剂的加入量占纤维树脂材料的重量百分比为5%‑10%；本发明添加了石墨烯的碳纤维与树脂成型体，其强度﹑导电性和导热性及耐磨性都有了显著提升。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种纤维树脂材料。

背景技术

碳纤维（carbonfiber），它不仅具有碳材料的固有本性特征，又兼具纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维，碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理得到的微晶石墨材料。碳纤维的应用方式主要是用于制作复合材料，被用作以热固性树脂或热塑性树脂为基质的树脂的复合材料制品的增强材料。

但是碳纤维树脂材料也有一些缺点，如导热性、导电性受到限制，而满足了导热性、导电性的前提下，其力学性能如耐摩擦性，强度却降低了。

2004年英国曼彻斯顿大学的Geim和Novoselov通过胶带剥离高定向石墨获得了独立存在的二维石墨烯（Gra-phene，GN）晶体以来，石墨烯已经成为材料科学领域极受关注的研究热点之一。石墨烯，实际上就是单原子层的石墨，它拥有独特的二维结构和优异的力学、热力学、光学和电学性能。

石墨烯是目前世界上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，至吸收2.3%的光，导热系数高达5300W/m·k，高于碳纳米管和金刚石。石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，具有强度高，比表面积大，高化学反应活性，高填充性的特点。

中国专利公布号CN102303411A，公布日2012年1月4日，名称为碳纤维纸增强酚醛树脂基复合材料的制备方法，其将短切碳纤维进行分散、打浆后，通过常规湿法造纸技术制的碳纤维纸，然后将碳纤维纸与酚醛树脂粉末交替铺层后经模压制得碳纤维纸增强酚醛树脂复合材料；其不足之处在于，该方法制得得复合材料虽然一定程度上提高了强度，但是其导热性与导电性相对较低。

发明内容

为了克服上述所述的不足，本发明的目的是提供一种纤维树脂材料，其可提高强度﹑导电性﹑导热性及耐磨性，解决现有纤维树脂材料导热性、导电性不高，力学性能如耐摩擦性，强度较差的问题。

本发明解决其技术问题的技术方案是：

一种纤维树脂材料，所述纤维树脂材料包括碳纤维与有机树脂，其中，该纤维树脂材料中加入石墨烯，所述石墨烯的加入量占纤维树脂材料的重量百分比为55%-75%，纤维树脂材料中还加入改性添加剂，改性添加剂的加入量占纤维树脂材料的重量百分比为5%-10%。

作为本发明的一种改进，所述石墨烯的加入量占纤维树脂材料的重量百分比为60%-70%。

作为本发明的进一步改进，所述石墨烯的加入量占纤维树脂材料的重量百分比为9.5%-12%。

作为本发明的更进一步改进，改性添加剂为纳米氧化铝、硝酸钇、氮化硼、偏硼酸钡、纳米金刚石粉中的一种或几种。

作为本发明的更进一步改进，石墨烯为单层片状结构或所述石墨烯为层数在2层-50层，层内为碳原子sp²杂化轨道组成六角形蜂巢状晶格、层间为碳原子以π键结合。

作为本发明的更进一步改进，所述石墨烯以粉末或浆料的形式添加。

作为本发明的更进一步改进，有机树脂选自酚醛树脂、脲醛树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚氨基甲酸酯中的一种或几种。

作为本发明的更进一步改进，所述石墨烯中，碳元素与非碳元素质量比大于4:1，非碳元素选自氟、氮、氧、硫、氢、氯、溴、碘中一种或几种。