The invention discloses an epoxy resin adhesive with monolayer graphene macromolecule composite and a preparation method thereof. The method comprises the following steps: (1) preparation of solvated graphene film; (2) mixing solvated graphene film with epoxy resin solution, and then removing the solvent in the mixed solution, a monolayer graphene macromolecule composite epoxy resin adhesive is obtained, in which the graphene film is obtained by filtration of monolayer graphene dispersion solution, and the monolayer graphene dispersion is direct thermal reduction or chemical return. The original monolayer graphene oxide is obtained. Solvents used in solvation are organic solvents, such as dimethyl sulfoxide, which can disperse graphene and epoxy resin simultaneously. Solvation completely avoids the re-aggregation of monolayer graphene and ensures the monolayer structure. The epoxy resin adhesive with single graphene molecule composite can be obtained without complex technology. Because graphene exists in the adhesive as a single layer rather than as a agglomerate, a very small amount of graphene (0.01wt%) can significantly improve the performance of the epoxy resin adhesive, such as bonding performance.
【技术实现步骤摘要】
一种单层石墨烯大分子复合的环氧树脂胶黏剂及其制备方法
本专利技术属于胶黏剂领域,具体涉及一种单层石墨烯大分子复合的环氧树脂胶黏剂及其制备方法。
技术介绍
石墨烯作为一种典型的二维大分子,具有优越的物理化学性质。石墨烯增强传统高分子材料是石墨烯的重要应用领域之一。石墨烯可以显著改善不同高分子材料的机械,电学,导热,磁学等多种性能。高分子基的粘结剂如环氧树脂等作为一类特殊用途的高分子材料,在工业生产和日常生活中都具有重要应用。但是,传统高分子粘结剂存在粘结强度低且性能单一如导电性差等不足。因此,通过复合其他材料如碳纳米材料等可在改善环氧树脂粘结性能的同时改善导电,导热,抗腐蚀等其他性能实现环氧树脂粘结剂的多功能化,有利于其更加广泛的应用。由于石墨烯的易聚集性,在分子水平上实现单层石墨烯和环氧树脂的复合一直是制约高性能石墨烯-环氧树脂复合材料的关键难题。石墨烯的聚集往往导致复合材料中石墨烯不是以单层大分子状结构存在,而是以多层聚集体存在。这种非分子水平的复合无法充分发挥单层石墨烯的优异性能。为了获得单层石墨烯复合的环氧树脂材料,往往需要额外的化学修饰或稳定剂等,这些方法使石墨烯-环氧树脂复合过程复杂化,故而不利于其实际应用。基于此,设计简便有效的方法,无需修饰或使用稳定剂等额外手段,即可实现单层石墨烯与环氧树脂的分子水平复合,对于制备实用化的高性能石墨烯-环氧树脂复合粘结剂材料具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种单层石墨烯大分子复合的环氧树脂胶黏剂及其制备方法。本专利技术要求保护石墨烯在制备环氧树脂胶黏剂中的应用。具体的,由石墨烯和环氧树脂组成的 ...
【技术保护点】
1.石墨烯在制备环氧树脂胶黏剂中的应用。
【技术特征摘要】
1.石墨烯在制备环氧树脂胶黏剂中的应用。2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:由石墨烯和环氧树脂组成的胶黏剂中,石墨烯与环氧树脂的质量比为0-1:100;且石墨烯的质量不为0;具体为0.01-0.4:100;更具体为0.1-0.2:100。3.一种制备单层石墨烯大分子复合的环氧树脂胶黏剂的方法,包括:1)制备溶剂化的石墨烯膜;2)将所述溶剂化的石墨烯膜与环氧树脂溶液混合,除去溶剂,得到所述单层石墨烯大分子复合的环氧树脂胶黏剂。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:所述步骤1)中,所述石墨烯膜为由单层石墨烯自组装形成;具体的,所述自组装的条件为过滤单层石墨烯分散液。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:所述单层石墨烯分散液按照包括如下步骤的方法制得:还原单层氧化石墨烯分散液;所述氧化石墨烯分散液由Hummers方法制备得到;具体的,所述还原步骤中,介质为有机溶剂;具体为极性溶剂;更具体为表面能为40-50mJ/m2的溶剂;再具体选自乙二醇、二甲基亚砜和氮氮二甲基甲酰胺中至少一种;还原方式为加热或使用还原剂;所述加热步骤中,加热温度为160-180℃;加热时间为10-15h;所述使用还原剂步骤中,还原剂选自水合肼、抗坏血酸和硼氢化钠中至少一种;还原温度为25-100℃;具体为95℃;时间为1-5h;所述还原剂的用量与氧化石墨烯的质量比为1:1-4:1;具体为2:1。6.根据权利要求3-5中任一所述的方法,其特征在于:所述步骤1)中,所述溶剂化的方式为浸泡;具体的,所述浸...
【专利技术属性】
技术研发人员:李春,曲良体,杜文城,陈泓武,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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