一种高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料及制备方法技术

一种高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料及制备方法，它涉及一种二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料及制备方法。本发明专利技术的目的是要解决现有二氧化钼不能有效分散在双酚E氰酸酯树脂中，使得制备的二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料的性能差的问题。一种高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料按重量份数由双酚E氰酸酯树脂/二硫化钼纳米悬浮液、双酚E氰酸酯树脂和热塑性聚合物制备而成。方法：一、称料；二、双酚E氰酸酯树脂与热塑性聚合物混合；三、加入双酚E氰酸酯树脂/二硫化钼纳米悬浮液。本发明专利技术可获得一种高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料。

A High Performance Molybdenum Disulfide/Bisphenol E Cyanate Resin Nanocomposite and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料及制备方法
本专利技术涉及一种二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料及制备方法。
技术介绍
树脂基复合材料具有优异的力学性能，很少产生电化学腐蚀，也不会产生金属疲劳，同时装配中可减少连接部件，且与金属材料相比有突出的减重效果，应用越来越广泛。对于目前常用的树脂基复合材料而言，短切纤维、无机填料等是常用的增强方法，此方法虽然可以有效提高复合材料的力学性能，但是加入量大，会大大降低体系的耐热性。近些年，国内外学者热衷于二维纳米层状填料增强复合材料方面的研究，来提高它们电性能、机械性能、光学性能、韧性、热性能等方面的性能。二维层状纳米材料是从大块层状无机化合物中剥离的，如石墨烯，二硫化钼和二硫化钨等，由于它们的适用性，所以在催化，润滑剂，超级电容器，晶体管和锂电池阴极材料、生物医学等领域而备受关注。作为高禁带半导体，过渡金属二硫化物不会赋予聚合物基体导电性，但是可能改善其弹性模量、强度、韧性、耐磨性、抗蠕变性和抗疲劳性等机械性能。而氰酸酯树脂通常是指含有两个或两个以上的-OCN官能团的酚类衍生物，它可以在热或催化剂作用下发生固化反应形成高度交联的三维网络结构的大分子。固化后的氰酸酯树脂具有低的介电常数、极小的介电损耗角正切、高的玻璃化转变温度、低的吸湿率、优良的力学性能和粘接性能等，近年来在高性能雷达罩、印刷电路板、通讯卫星和隐身材料等领域获得了广泛的应用。无机纳米填料/聚合物复合材料的性能很大程度上取决于两个因素：一个是纳米填料和聚合物基体之间的相互作用；另一个是纳米填料在聚合物基体中的分散状态。但是，二硫化钼纳米片在双酚E氰酸酯树脂中的分散效果不理想，在固化的过程中会出现团聚，甚至是出现沉淀，因此限制了二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料的应用，国内外学者对于二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料的研究也未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是要解决现有二氧化钼不能有效分散在双酚E氰酸酯树脂中，使得制备的二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料的性能差的问题，而提供一种高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料及制备方法。一种高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料按重量份数由10份～90份双酚E氰酸酯树脂/二硫化钼纳米悬浮液、10份～90份双酚E氰酸酯树脂和0.5份～2份热塑性聚合物制备而成。一种高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料的制备方法，是按以下步骤完成的：一、按重量份数称取10份～90份双酚E氰酸酯树脂/二硫化钼纳米悬浮液、10份～90份双酚E氰酸酯树脂和0.5份～2份热塑性聚合物；二、将10份～90份双酚E氰酸酯树脂和0.5份～2份热塑性聚合物加入到反应器中，再在反应温度为140℃～150℃和搅拌速度为300r/min～500r/min的条件下反应1h～2h，得到混合树脂；三、将混合树脂和10份～90份双酚E氰酸酯树脂/二硫化钼纳米悬浮液加入到反应器中，再在室温条件下使用超声波功率为500W～1000W的超声波分散仪超声处理1h～2h，得到高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料。本专利技术的优点：一、本专利技术制备的高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料解决了二硫化钼纳米片在双酚E氰酸酯树脂中分散不均匀或沉淀的问题，热塑性聚合物的少量引入，可以有效的改善二硫化钼纳米片在双酚E氰酸酯树脂中的分散性；二、本专利技术将二硫化钼直接在双酚E氰酸酯树脂基体中超声剥离，提高了生产效率，无溶剂产生，减少了对环境的污染；三、本专利技术制备的高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料固化后玻璃化转变温度与双酚E氰酸酯树脂相比提高了20℃以上，25℃下高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料浇铸体拉伸强度增幅为33％以上，25℃下高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料浇铸体拉伸模量增幅为8.5％以上，150℃下高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料浇铸体拉伸强度增幅为5.4％以上，150℃下高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料浇铸体拉伸模量增幅为10％以上；2GHz～18GHz范围内高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料的介电常数降幅约为2.0％～2.1％、介电损耗角正切降幅约为2.2％～9.7％。本专利技术可获得一种高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料。说明书附图图1为实施例一步骤一中得到的双酚E氰酸酯树脂/二硫化钼纳米悬浮液中二硫化钼纳米片的原子力显微镜图；图2为实施例一步骤一中得到的双酚E氰酸酯树脂/二硫化钼纳米悬浮液中二硫化钼纳米片的厚度剖面曲线图；图3为实施例一步骤一中得到的双酚E氰酸酯树脂/二硫化钼纳米悬浮液中二硫化钼纳米片放大40000倍的透射电镜图；图4为实施例一制备的高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料的数码照片图；图5为实施例二制备的高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料的数码照片图；图6为对比实施例一制备的二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料的数码照片图；图7为对比实施例二制备的二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料的数码照片图；图8为实施例一制备的高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料在150℃下固化2h后的数码照片图；图9为实施例二制备的高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料在150℃下固化2h后的的数码照片图；图10为对比实施例一制备的二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料在150℃下固化2h后的数码照片图；图11为对比实施例二制备的二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料在150℃下固化2h后的数码照片图；图12为储能模量随温度的变化曲线，图中1为双酚E氰酸酯树脂的储能模量随温度的变化曲线，2为实施例一制备的高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料的储能模量随温度的变化曲线，3为实施例二制备的高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料的储能模量随温度的变化曲线；图13为tandelta随温度的变化曲线，图中1为双酚E氰酸酯树脂的tandelta随温度的变化曲线，2为实施例一制备的高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料的tandelta随温度的变化曲线，3为实施例一制备的高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料的tandelta随温度的变化曲线；图14为150℃下材料的拉伸强度的应力-应变曲线，图中1为150℃下双酚E氰酸酯树脂的拉伸强度的应力-应变曲线，2为150℃下实施例一制备的高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料的拉伸强度的应力-应变曲线，3为150℃下实施例二制备的高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料的拉伸强度的应力-应变曲线。具体实施方式具体实施方式：本实施方式一种高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料按重量份数由10份～90份双酚E氰酸酯树脂/二硫化钼纳米悬浮液、10份～90份双酚E氰酸酯树脂和0.5份～2份热塑性聚合物制备而成。具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：所述的热塑性聚合物为双酚A型聚砜树脂、聚醚砜树脂、酚酞型聚醚砜树脂、聚芳砜树脂和聚芳醚酮树脂中的一种或其中几种的混合物。其它步骤与具体实施方式一相同。具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：所述的双酚E氰酸酯树脂/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料，其特征在于一种高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料按重量份数由10份～90份双酚E氰酸酯树脂/二硫化钼纳米悬浮液、10份～90份双酚E氰酸酯树脂和0.5份～2份热塑性聚合物制备而成。

【技术特征摘要】
1.一种高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料，其特征在于一种高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料按重量份数由10份～90份双酚E氰酸酯树脂/二硫化钼纳米悬浮液、10份～90份双酚E氰酸酯树脂和0.5份～2份热塑性聚合物制备而成。2.根据权利要求1所述的一种高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料，其特征在于所述的热塑性聚合物为双酚A型聚砜树脂、聚醚砜树脂、酚酞型聚醚砜树脂、聚芳砜树脂和聚芳醚酮树脂中的一种或其中几种的混合物。3.根据权利要求1所述的一种高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料，其特征在于所述的双酚E氰酸酯树脂/二硫化钼纳米悬浮液是按以下步骤制备的：将1份～2份二硫化钼粉末和100份双酚E氰酸酯树脂加入到反应器中，再在室温条件下使用超声波功率为500W～1000W的超声波分散仪超声处理10h～12h，再转移到离心机中，再在离心速度为1500r/min～2000r/min下离心80min～100min，最后将上层悬浮液取出，即为双酚E氰酸酯树脂/二硫化钼纳米悬浮液。4.根据权利要求1所述的一种高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料，其特征在于一种高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料按重量份数由10份～15份双酚E氰酸酯树脂/二硫化钼纳米悬浮液、85份～90份双酚E氰酸酯树脂和0.5份～1份热塑性聚合物制备而成。5.根据权利要求1所述的一种高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料，其特征在于一种高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料按重量份数由10份～20份双酚E氰酸酯树脂/二硫化钼纳米悬浮液、80份～90份双酚E氰酸酯树脂和1份～2份热塑性聚合物制备而成。6.根据权利要求1所述的一种高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料，其特征在于一种高性能二硫化钼/双酚E氰酸酯树脂纳米复合材料按重量份数由15份～20份双酚E氰酸酯树脂/二硫化钼纳米悬浮液...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵明，李坚辉，王磊，张斌，孙明明，张绪刚，薛刚，宋彩雨，刘彩召，李奇力，张雪，
申请(专利权)人：黑龙江省科学院石油化学研究院，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23