一种石墨烯/SiO2杂化聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯/SiO2杂化聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法，所述石墨烯/SiO2杂化聚酰亚胺泡沫材料由改性氧化石墨烯与二苯甲酮四羧酸二酐、二氨基二苯醚、3‑氨丙基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯等经酰胺化反应和溶胶‑凝胶反应制备得到，其中，所述改性氧化石墨烯为表面含有异氰酸根的改性氧化石墨烯。本发明专利技术所制备的石墨烯/SiO2杂化聚酰亚胺泡沫材料一方面充分发挥了氧化石墨烯良好的增强效果和二氧化硅良好的增韧效果，另一方面克服了二者易团聚的缺点，使SiO2颗粒能均匀地分布在石墨烯片层上，石墨烯片层之间不易重叠，分散性得到明显提高，同时还兼具聚酰亚胺耐热性好、力学性能高、阻燃性强等性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料领域，具体地，本专利技术涉及一种石墨烯/SiO2杂化聚酰亚胺泡沫材料及其制备方法。
技术介绍
聚酰亚胺泡沫材料是一类火中无烟、火焰不扩散、无毒性、无释放毒气综合性能最佳的轻质材料。泡沫结构的聚酰亚胺材料不仅保持了聚酰亚胺原树脂优异的耐温、阻燃等性能，还具有突出的透波特性以及质量轻、柔性回弹好、使用方便等综合性能，可以制备飞行器结构部件、机翼、弹舱减速承重板、喷管隔热套、舱室阻燃保温隔层、管道保温层、核堆防辐射隔板等产品，广泛应用于航空、航天、高速列车、汽车、风机叶片、核电工程等领域。石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成的二维蜂窝状晶格结构的碳质材料，具有独特的力学和电学性能，在纳米、电子、储能材料及复合材料领域显示出巨大的应用潜能。石墨烯的用途之一就是与聚合物一起制备复合材料，石墨烯在聚合物树脂基复合材料中的应用越来越受到人们的广泛重视，并取得了一定的进展。生产这样的复合材料不仅要求能够大规模地生产石墨烯，还要求石墨烯能够均匀地分布在基体上。但是石墨烯的分散性不佳，必须先对石墨烯改性来提高与聚合物单体或聚合物之间的相容性。氧化石墨烯（GO）是石墨烯的一种重要派生物，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性氧化石墨烯，其特征在于，所述改性氧化石墨烯为表面含有异氰酸根的改性氧化石墨烯。

【技术特征摘要】
1.一种改性氧化石墨烯，其特征在于，所述改性氧化石墨烯为表面含有异氰酸根的改性氧化石墨烯。2.权利要求1所述改性氧化石墨烯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.将10±1g石墨粉和3.5±0.5g硝酸钠溶于浓H2SO4中，于0～5℃下超声处理反应0.5～1.5h；S2.加入40±2gKMnO4，于0～10℃反应1～3h，再调节温度至32～40℃，超声振荡反应20～60min；S3.将S2所得混合液加入去离子水中，控温70～100℃，机械搅拌20～60min；S4.加入去离子水中止反应，加入体积分数为30%的的双氧水，继续反应至无气体产生；S5.用H2O、H2O2、H2SO4三者的混合酸溶液对S4所得溶液提纯，再分散于蒸馏水中，超声振荡20～60min，离心，提取氧化石墨烯水溶液；S6.风干，得到无水的氧化石墨烯片层，并将其研磨成粉；S7.称200±10mgS6得到的氧化石墨烯，加入到二甲基甲酰胺中，超声处理20～60min后，加入5～6.5g二异氰酸酯，超声处理20～60min，加入2～3滴催化剂二月桂酸二丁基锡，50±5℃保温48～60h；S8.用丙酮洗涤S7所得溶液，离心，产物干燥，获得到改性氧化石墨烯。3.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，所述S2为加入40gKMnO4，于4℃反应1.5h，再调节温度至38℃，超声反应30min。4.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，所述S3为将S2所得混合液加入500mL的去离子水中，控温90～100℃，机械搅拌30～60min。5.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，所述S5为用质量比为H2O:H2O2:H2SO4=l:0.23:0.26的混合酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐锴亮，
申请(专利权)人：陕西工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：陕西;61