一种石墨烯改性呋喃树脂材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种石墨烯改性呋喃树脂材料，由石墨烯分散剂、呋喃树脂、降醛剂、偶联剂、填料和活化剂制备得到；所述石墨烯分散剂包括石墨烯和糠醇。本发明专利技术提供了一种石墨烯改性呋喃树脂材料的制备方法，包括：将石墨烯和糠醇混合后进行分散处理，得到石墨烯分散剂；将所述石墨烯分散剂、呋喃树脂、降醛剂、偶联剂、填料和活化剂混合，得到石墨烯改性呋喃树脂材料。本发明专利技术提供的石墨烯改性呋喃树脂材料具有较好的韧性、粘结强度和耐高温性能。此外，本发明专利技术采用糠醇作为石墨烯的分散溶剂，石墨烯在糠醇中的分散效果较好，糠醇还能够参与到后续的石墨烯改性呋喃树脂材料的生成过程中，避免了脱除溶剂的操作，使本发明专利技术提供的方法工艺简单、效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及呋喃树脂
，尤其涉及一种石墨烯改性呋喃树脂材料及其制备方法。
技术介绍
呋喃树脂是一种以糠醇和糠醛为主要原材料的热固性树脂。由于呋喃树脂中含有呋喃环使其呈现出耐酸、耐碱以及耐高温的优点，并且呋喃树脂的原材料来源广泛、价格低廉，因此呋喃树脂成为发展较快的防腐材料中的一种。目前，防腐呋喃树脂的应用领域主要集中在化工、有色冶炼以及电解等领域。申请号为201210532969.4的中国专利提供了一种彩色呋喃树脂胶泥，它是在现有的糠醇糠醛型呋喃树脂中加入耐酸填料、活性固化剂、底色颜料和主色颜料混合而成，其中耐酸填料为石英类或石墨类填料材料；活性固化剂为对甲苯磺氯酰和氨基磺酸的混合物，两者的质量比例为1:1；底色颜料为钛白粉，主色颜料为钛铬棕和银灰的混合物，两者的质量比为1:2；糠醇糠醛型呋喃树脂的重量份数为9份～66份，耐酸填料的重量份数为50份～89份，活性固化剂的重量份数为1份～17份，底色颜料的重量份数为2份～6份，主色颜料的重量份数为1份～5份。现有技术提供的这种彩色呋喃树脂在满足呋喃树脂耐腐蚀性和力学性能的基础上，还能够满足用户对于颜色的需求；但是这种呋喃树脂的脆性较大，在成型过程中的收缩率高，而且在使用过程中的粘结强度较低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种石墨烯改性呋喃树脂材料及其制备方法，本专利技术提供的石墨烯改性呋喃树脂材料具有较好的韧性、粘结强度和耐高温性能。本专利技术提供了一种石墨烯改性呋喃树脂材料，由石墨烯分散剂、呋喃树脂、降醛剂、偶联剂、填料和活化剂制备得到；所述石墨烯分散剂包括石墨烯和糠醇。优选的，所述石墨烯分散剂中石墨烯的质量浓度为0.5mg/mL～30mg/mL。优选的，所述石墨烯分散剂和呋喃树脂的质量比为(1～10):100；所述降醛剂和偶联剂的总质量、呋喃树脂、填料和活化剂的质量比为(0.1～0.5):(25～35):(60～75):(2～5)。优选的，所述呋喃树脂的粘度以20℃涂-4粘度计测量为25S～30S。优选的，所述偶联剂选自硅烷偶联剂。优选的，所述降醛剂选自氨水、尿素、硼砂和环亚乙烯脲中的一种或几种。优选的，所述填料选自耐酸填料。优选的，所述活化剂选自对甲苯磺酸、苯酰氯和氨基磺酸中的一种或几种。本专利技术提供的石墨烯改性呋喃树脂材料具有较好的韧性、粘结强度和耐高温性能。实验结果表明，本专利技术提供的石墨烯改性呋喃树脂材料制备得到的呋喃树脂胶泥的拉断伸长率为1.7％～2.0％；耐热冲击的循环次数为810次～890次；抗压强度为75MPa～82MPa；抗拉强度为6.5MPa～7.5MPa；粘结强度为2.8MPa～3.2MPa。本专利技术提供了一种石墨烯改性呋喃树脂材料的制备方法，包括以下步骤：1)、将石墨烯和糠醇混合后进行分散处理，得到石墨烯分散剂；2)、将所述石墨烯分散剂、呋喃树脂、降醛剂、偶联剂、填料和活化剂混合，得到石墨烯改性呋喃树脂材料。优选的，所述步骤1)中混合的温度为130℃～170℃。本专利技术提供的方法制备得到的石墨烯改性呋喃树脂材料具有较好的韧性、粘结强度和耐高温性能。此外，本专利技术采用糠醇作为石墨烯的分散溶剂，石墨烯在糠醇中具有较好的分散效果，而且糠醇还能够参与到后续的石墨烯改性呋喃树脂材料的生成过程中，避免了脱除溶剂的操作，使本专利技术提供的石墨烯改性呋喃树脂材料的制备方法工艺简单、效率较高。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种石墨烯改性呋喃树脂材料，由石墨烯分散剂、呋喃树脂、降醛剂、偶联剂、填料和活化剂制备得到；所述石墨烯分散剂包括石墨烯和糠醇。在本专利技术的实施例中，所述石墨烯分散剂的制备方法为：将石墨烯和糠醇混合后进行分散处理，得到石墨烯分散剂。在本专利技术的实施例中，可以将石墨烯通过物理共混的方式加入到糠醇中进行分散处理，得到石墨烯分散剂。在本专利技术的优选实施例中，所述分散处理的方法可以为同时进行加热分散和超声分散。在本专利技术的优选实施例中，可以将石墨烯溶解在糠醇中，得到浑浊液；将所述浑浊液加热至130℃～170℃，得到清澈液；将所述清澈液进行超声分散，得到石墨烯分散剂。在其他的优选实施例中，可以将所述浑浊液加热至140℃～160℃。在本专利技术的优选实施例中，所述超声分散的温度可以为130℃～170℃；在其他的优选实施例中，所述超声分散的温度可以为140℃～160℃。在本专利技术的实施例中，所述超声分散的时间可以为0.5小时～1.5小时；在其他的实施例中，所述超声分散的时间可以为0.8小时～1.2小时。在本专利技术的实施例中，所述超声分散的超声功率可以≥250W。在本专利技术的优选实施例中，所述石墨烯分散剂中石墨烯的分散效果可以达到纳米级别。在本专利技术的优选实施例中，所述石墨烯分散剂中石墨烯的质量浓度可以为0.5mg/mL～30mg/mL；在其他的优选实施例中，所述石墨烯分散剂中石墨烯的质量浓度可以为1mg/mL～25mg/mL；在另外的优选实施例中，所述石墨烯分散剂中石墨烯的质量浓度可以为5mg/mL～20mg/mL。本专利技术对所述石墨烯和糠醇的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的石墨烯和糠醇即可，可由市场购买获得。在本专利技术的实施例中，所述石墨烯分散剂的质量为呋喃树脂质量的1％～10％；在其他的实施例中，所述石墨烯分散剂的质量为呋喃树脂质量的3％～8％。在本专利技术的实施例中，所述呋喃树脂在所述石墨烯改性呋喃树脂材料中的质量百分比为25％～35％；在其他的实施例中，所述呋喃树脂在所述石墨烯改性呋喃树脂材料中的质量百分比为28％～32％。在本专利技术的实施例中，所述呋喃树脂的粘度以20℃涂-4粘度计测量为25S～30S。在本专利技术的优选实施例中，所述呋喃树脂可以为糠醛糠醇型呋喃树脂。本专利技术对所述呋喃树脂的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的呋喃树脂即可，可由市场购买获得。在本专利技术中，所述降醛剂能够降低上述呋喃树脂的气味，使本专利技术提供的石墨烯改性呋喃树脂材料的安全性较好。在本专利技术的优选实施例中，所述降醛剂可以选自氨水、尿素、硼砂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯改性呋喃树脂材料，由石墨烯分散剂、呋喃树脂、降醛剂、偶联剂、填料和活化剂制备得到；所述石墨烯分散剂包括石墨烯和糠醇。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯改性呋喃树脂材料，由石墨烯分散剂、呋喃树脂、降醛剂、
偶联剂、填料和活化剂制备得到；
所述石墨烯分散剂包括石墨烯和糠醇。
2.根据权利要求1所述的石墨烯改性呋喃树脂材料，其特征在于，所述
石墨烯分散剂中石墨烯的质量浓度为0.5mg/mL～30mg/mL。
3.根据权利要求1所述的石墨烯改性呋喃树脂材料，其特征在于，所述
石墨烯分散剂和呋喃树脂的质量比为(1～10):100；
所述降醛剂和偶联剂的总质量、呋喃树脂、填料和活化剂的质量比为
(0.1～0.5):(25～35):(60～75):(2～5)。
4.根据权利要求1所述的石墨烯改性呋喃树脂材料，其特征在于，所述
呋喃树脂的粘度以20℃涂-4粘度计测量为25S～30S。
5.根据权利要求1所述的石墨烯改性呋喃树脂材料，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐一林，祝建勋，刘昭荐，周国栋，
申请(专利权)人：济南圣泉集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37