[发明专利]一种石墨烯增强SMC复合材料的制备方法

说明书

一种石墨烯增强SMC复合材料的制备方法，它涉及一种高强度SMC复合材料的制备方法。本发明的目的是要进一步提高现有SMC复合材料制品的抗冲击性较低，易裂、强度不高的问题。方法：一、制备石墨烯分散浆料；二、利用不饱和聚酯树脂、石墨烯浆料、固化剂、脱模剂、无机填料和增稠剂制备石墨烯增强SMC复合材料。本发明制备的石墨烯增强SMC复合材料的机械强度被大幅提高，其拉伸强度、弯曲强度和冲击强度较之未添加石墨烯的SMC复合材料分别提高了45～91％、35～63％和35～94％。本发明可获得一种石墨烯增强SMC复合材料的制备方法。

技术领域

本发明涉及一种高强度SMC复合材料的制备方法。

背景技术

SMC(Sheet Moulding Compound)是片状模塑料，主要由不饱和聚酯树脂和玻璃纤维混合作为中间芯，上下两面用聚乙烯薄膜覆盖，随后熟化一定时间即可进行成型使用，该复合材料制备方法成型周期短，生产成本低，且具有密度小、质量轻、模量高、等优点。现有的SMC材料使制品的抗冲击性较低，易裂、强度不高。

发明内容

本发明的目的是要进一步提高现有SMC复合材料制品的抗冲击性较低，易裂、强度不高的问题，而提供一种石墨烯增强SMC复合材料的制备方法。

一、制备石墨烯浆料：

①、将石墨烯、分散剂和添加剂混合搅拌，得到预混后的溶液；

步骤一①中所述的分散剂和添加剂的质量比为(80～95):(0.1～1)；

步骤一①中所述的预混后的溶液中石墨烯的质量分数为0.5～5％；

②、在超声功率为200W～1500W和压力为10bar～1000bar的条件下，将预混后的溶液在限域管道直径为0.5cm～5cm的管道中混合0.5h～12h，得到石墨烯质量分数为0.5～5％的石墨烯浆料；

二、制备石墨烯增强SMC复合材料：

①、按重量份数称取60份～120份不饱和聚酯树脂、3份～6份石墨烯浆料、16份～22份固化剂、2份～6份脱模剂、180份～280份无机填料和1份～5份增稠剂；

②、首先将60份～120份不饱和聚酯树脂和3份～6份石墨烯分散液加入高速剪切混合机中混合搅拌10min～20min，然后加入16份～22份固化剂和2份～6份脱模剂继续搅拌5min～10min，再加入180份～280份无机填料继续搅拌10min～15min，最后加入1份～5份增稠剂搅拌至体系温度至40℃，得到树脂糊；

③、首先将玻璃纤维均匀分散在两层聚乙烯薄膜之间，然后将树脂糊涂抹在聚乙烯薄膜表面上，再利用压力辊使树脂糊与玻璃纤维充分浸透，随后经过收卷机成卷，得到片状模塑料；将片状模塑料移入到烘房进行熟化加工，得到石墨烯增强SMC复合材料。

本发明的原理及优点：

一、本发明将石墨烯添加到SMC复合材料，利用固化过程中石墨烯与SMC复合材料发生的交联反应，制备高机械强度、高拉伸强度、高耐冲击强度、高弯曲强度、高耐热性的SMC材料，为高性能SMC材料的制备提出了新方法；

二、本发明首先将石墨烯分散在分散剂中，再在限域管道直径为0.5cm～5cm的管道中混合，得到石墨烯分散液；再将石墨烯分散液与不饱和聚酯树脂、固化剂、脱模剂、无机填料和增稠剂混合，制备了石墨烯增强SMC复合材料；此种添加方式避免了石墨烯分散不均匀，容易团聚使材料性能下降的缺点；

三、本发明制备的石墨烯增强SMC复合材料的机械强度被大幅提高，其拉伸强度、弯曲强度和冲击强度较之未添加石墨烯的SMC复合材料分别提高了45～91％、35～63％和35～94％。

本发明可获得一种石墨烯增强SMC复合材料的制备方法。

附图说明