一种基于层状硅酸镍包覆聚苯胺复合纳米纤维改性的环氧纳米复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种层状硅酸镍包覆聚苯胺复合纳米纤维的制备方法，包括：将植酸、苯胺和过硫酸铵一定的比例反应，得到植酸掺杂改性聚苯胺纳米纤维，进而用水热法在改性聚苯胺纳米纤维表面负载大量的层状硅酸镍纳米材料，经离心、洗涤、干燥后制得具有核壳结构的层状硅酸镍包覆聚苯胺复合纳米纤维；本发明专利技术还公开了一种含层状硅酸镍包覆聚苯胺复合纳米纤维的环氧树脂复合材料的制备方法。本发明专利技术公开的具有核壳结构的层状硅酸镍包覆聚苯胺复合纳米纤维不但能够使聚苯胺纳米纤维在环氧基体中均匀分散，提高力学性能，还能够显著降低材料的磨损速率和抑制燃烧，可用于制备具有高抗磨和良好阻燃性能于一体的环氧纳米复合材料。

【技术实现步骤摘要】
一种基于层状硅酸镍包覆聚苯胺复合纳米纤维改性的环氧纳米复合材料及其制备方法
本专利技术涉及纳米纤维的环氧纳米复合材料及其制备方法，尤其涉及一种基于层状硅酸镍包覆聚苯胺复合纳米纤维改性环氧纳米复合材料及其制备方法。
技术介绍
环氧树脂简称EP，是一种综合性能非常优异的热固性树脂，在航空航天、交通运输、腐蚀防腐以及民用领域颇受青睐，尤其是作为高性能复合材料的基体材料。然而EP的本身易燃和不耐磨的缺点在很大程度上限制其使役性能，甚至会引发安全事故。因此，提高EP的抗磨能力和阻燃性能，对于进一步拓展EP产品的应用领域具有十分重要的意义。国内外的研究表明，通过在EP基体中引入坚硬的纳米粒子可以显著提高其摩擦学性能，大幅降低磨损速率；而阻燃性能的提高则主要通过引入合适的含磷化合物，利用燃烧过程中形成的PO·自由基对H·和OH·自由基进行捕捉而抑制燃烧过程的产生。然而，纳米材料在EP基体中难以分散，现有技术中纳米材料的填充量仅为环氧树脂的2％质量分数，导致难以制备高填充量的EP纳米复合材料。而含磷化合物多为低分子物质，添加进环氧树脂中，容易导致环氧树本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于层状硅酸镍包覆聚苯胺复合纳米纤维改性环氧纳米复合材料，其特征在于：原料包括环氧树脂、固化剂以及层状硅酸镍包覆聚苯胺复合纳米纤维；其中，层状硅酸镍包覆聚苯胺复合纳米纤维的用量为改性环氧纳米复合材料重量的1％-9％。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于层状硅酸镍包覆聚苯胺复合纳米纤维改性环氧纳米复合材料，其特征在于：原料包括环氧树脂、固化剂以及层状硅酸镍包覆聚苯胺复合纳米纤维；其中，层状硅酸镍包覆聚苯胺复合纳米纤维的用量为改性环氧纳米复合材料重量的1％-9％。


2.一种如权利要求1所述的基于层状硅酸镍包覆聚苯胺复合纳米纤维改性环氧纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、植酸掺杂聚苯胺纳米纤维的制备：将植酸和苯胺依次溶于去离子水中，配置溶液A；将过硫酸铵溶于去离子水中，配置溶液B；在持续搅拌，并保持0～5℃的低温状态下，将溶液B缓慢添加进溶液A，反应30min，待溶液颜色由棕色完全变成墨绿色；上述溶液在0～5℃静置24h后，经多次离心、洗涤、干燥处理后，在60℃真空干燥24h，得到植酸掺杂聚苯胺纳米纤维；
S2、层状硅酸镍包覆聚苯胺复合纳米纤维的合成：室温下，将十六烷基三甲基溴化氨溶于去离子水中，进行超声处理后，加入S1制备的植酸掺杂聚苯胺纳米纤维，经30min超声处理分散后，再加入80ml无水乙醇，继续超声处理30min；NH3·H2O加入上述溶液，并进行机械搅拌的同时，逐滴加入体积浓度为2.5％的正硅酸四乙酯/无水乙醇溶液40mL后，室温下持续反应24h，而后经过多次离心、洗涤、干燥后，得到纳米二氧化硅包覆植酸掺杂聚苯胺纳米纤维的产物，备用；
将纳米二氧化硅包覆植酸掺杂聚苯胺纳米纤维分散于去离子水中，超声分散30min，标为溶液C；另外称取NiCl2·6H2...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨继年，蒋柳，徐煜轩，冯雪松，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34