聚合物/无机纳米粒子/石墨纳米微片三相复合材料及制备方法技术

技术编号:1617713 阅读:263 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种聚合物/无机纳米粒子/石墨纳米微片三相纳米复合材料及其制备方法。本发明专利技术先将膨胀石墨在乙醇水溶液中经超声处理制得石墨纳米薄片,然后以聚合物单体为油相,无机离子水溶液为水相,依靠表面活性剂自组装形成的反胶束“微反应器”作为模板制备无机纳米粒子,并均匀分散于油相中,然后将该体系与石墨纳米微片分散均匀,直接进行本体原位聚合,制得全新的聚合物/无机纳米粒子/石墨纳米微片三相纳米复合材料。本发明专利技术的单体聚合与复合材料的制备同步进行,简化了制备程序,缩短了反应时间、操作简单,生产效率高,成本低,便于工业化生产;制备的复合材料将无机物的高强度、高耐热性与高分子良好的韧性、可加工性相结合,具有优异的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种石墨复合材料的制备方法,特别涉及一种石墨纳米微片与聚合物及无机纳米粒子复合而成的复合材料及其制备方法。
技术介绍
石墨材料,由于资源丰富、价廉、性质稳定,被广泛用作导电聚合物复合材料的填料。一般来说填料含量越高,复合材料的导电性能越好,但是材料的力学性能也随之劣化,特别是材料脆性增加。提高性能的一个途径是采用超细的无机化合物填充聚合物复合材料。这种方法虽可改善其尺寸稳定性和提高刚度,但采用传统的共混方法,难以使填料获得纳米水平上的均匀分散;另一方面,由于填料与聚合物的化学结构和物理状态相差甚大,现有的界面改性技术难以完全消除填料与聚合物基体间的界面张力,实现理想的均匀分散和界面粘接,因此,距离分子尺度的界面设计相差甚远,复合材料达不到分子分散水平,而只属于微观复合材料,影响了增强效应和耐热性能的改善。另一种改进的途径是使聚合物单体在石墨的层间进行聚合而形成复合材料。但是,由于石墨层间距不到1个纳米量级,单体难以渗入其层间。聚合后的复合材料同样达不到理想的增强效果。聚合物/石墨纳米复合材料制备的一种重要方法是插层复合法,该方法也是当前材料科学领域研究的热点之一。它本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物/无机纳米粒子/石墨纳米微片三相纳米复合材料的制备方法:包括以下步骤:①先将干燥的膨胀石墨在70~80%的酒精溶液中超声处理15~25小时,过滤、洗涤得石墨纳米微片粉末,在室温下真空干燥20~30小时后待用;②将无机纳米粒 子溶于盐酸中形成无机纳米粒子的水溶液;③将表面活性剂溶于分散介质中,并向其中加入上述无机纳米粒子的水溶液,在室温下超声分散13-17分钟,形成反胶束体系;④加入石墨纳米微片粉末,在室温下超声处理13-17min;再加入聚合物单体继续超声处理13-17min;随后加入无机纳米粒子的沉淀剂,在室温下超声处理13-17min;⑤加入引发剂,在室温下继续超声...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:莫尊理孙银霞陈红刘艳芝左丹丹张平
申请(专利权)人:西北师范大学
类型:发明
国别省市:62[中国|甘肃]

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