The invention belongs to the field of nanotechnology composite new materials, in particular to a modified graphene composite material. The invention provides a composite material of modified graphene reinforced epoxy resin, which is aminated on the surface of graphene oxide prepared by Hummer method, carboxylated modified graphene is uniformly dispersed with thermal conductive nano-powder, then reduced and mixed with epoxy resin by ball milling method, and then tested its insulation and thermal conductivity after curing. The result shows that the modified graphene with 30 wt% content is added. Compound, thermal conductivity from 0.2 @ m
【技术实现步骤摘要】
一种改性石墨烯增强环氧树脂的复合材料及制备方法
本专利技术属于复合新材料领域,具体涉及到一种改性石墨烯增强环氧树脂的复合材料及改性方法。
技术介绍
石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的碳质材料,它是一种只有一个原子厚的结晶体,自从发现石墨烯以来,石墨烯已经成为纳米材料界中的焦点,自身优异的平面网状结构使得他在导热(5300W/(m*K))、导电(电子迁移率200000cm2•v-1•s-1)、增韧(断裂强度125GPa)等诸多方面有着良好的应用前景。稠环羧酸包括双环的萘乙酸、萘氧乙酸等,三环的蒽甲酸、蒽乙酸等,四环的包括芘丁酸等还有更多稠环的酸类物质,因为石墨烯是超级大π共轭结构,所以用稠环羧酸接触有利于增加氧化石墨烯的表面的羧基浓度。高导热无机纳米颗粒包括氧化铝、氮化铝、氮化硼等一系列高导热的无机颗粒,他们与传统金属粉末相比具有高导热、低密度等优势,特别是在做导热添加剂时在考虑密度的情况下加入这些低密度高导热的无机纳米粉末有着很好的应用价值。目前市场上流通的环氧树脂导热胶能进行滴浇工艺的大多数是低导热的导热性能较差的品种,超过1W/(m*K)导热系数的环氧导热胶不仅价格昂贵,而且不方便施工。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的不足,本专利技术提供了一种导热性能好的改性石墨烯复合材料及其制备方法。本专利技术通过在氧化石墨烯表面负载大量羧基化合物提高了氧化石墨烯表面的羧基占比,相当于间接提高了石墨片层的氧化程度,表面电性更加强烈,利于后续在与带正电荷的无机纳米颗粒结合。本专利技术通过将稠环羧酸(萘乙酸、萘氧乙酸、蒽甲酸、蒽乙酸、芘丁酸等)在偶联剂K ...
【技术保护点】
1.一种改性石墨烯增强环氧树脂的复合材料,其特征在于,该复合材料以hummer法获得氧化石墨烯,以稠环羧酸为氧化石墨烯羧基化原料,以导热纳米颗粒为石墨烯填充料,再以球磨方法是环氧树脂与改性石墨烯复合填料完全混合得到导热性环氧树脂。
【技术特征摘要】
1.一种改性石墨烯增强环氧树脂的复合材料,其特征在于,该复合材料以hummer法获得氧化石墨烯,以稠环羧酸为氧化石墨烯羧基化原料,以导热纳米颗粒为石墨烯填充料,再以球磨方法是环氧树脂与改性石墨烯复合填料完全混合得到导热性环氧树脂。2.根据权利要求1所述的一种改性石墨烯增强环氧树脂的复合材料,其特征在于,导热纳米颗粒为氧化铝、氮化铝或氮化硼。3.一种改性石墨烯增强环氧树脂的复合材料制备方法,包括如下步骤:S1:通过hummer法将天然石墨氧化成氧化石墨烯,并通过离心手段得到中性的氧化石墨烯;S2:将步骤S1中的氧化石墨烯与羧基化材料进行偶联,超声条件进行氧化石墨烯羧基化处理;S3:将步骤S2中的羧基化处理后的氧化石墨烯与导热纳米颗粒再次通过偶联超声操作,得到羧基化石墨烯和导热纳米颗粒;S4:将步骤S3中的羧基化石墨烯和导热纳米颗粒进行常压法或水热法还原得到还原型羧基化石墨烯和导热纳米颗粒;S5:将步骤S4中的还原型羧基化石墨烯和导热纳米颗粒进行洗涤干燥处理得到改性导热石墨烯,并通过打粉等处理得到改性导热石墨烯粉末;S6:将步骤S5中的改性导热石墨烯粉末与环氧树脂混合到球磨机中进行球磨处理,得到分散均匀的改性石墨烯添加型导热环氧树脂;S7:将步骤S6中的改性石墨烯添加型导热环氧树脂与固化剂进行固化。4.根据权利要求3所述的一种改性石墨烯增强环氧树脂的复合材料制备方法,其特征在于,S1步骤中所述氧化石墨烯的制备,包括将30μm、45μm或200μm天然石墨粉,以浓硫酸或高锰酸钾通过hummer法制备得到氧化石墨烯,以800r/min的转速离心、洗涤得到中性的氧化石墨烯水溶液,并通过乙醇置换得到氧化石墨烯...
【专利技术属性】
技术研发人员:叶鹏,倪华钢,敖善世,王梅,
申请(专利权)人:嘉兴烯成新材料有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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