一种以石墨烯为填料的耐磨损硬质复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子复合材料领域，特别涉及一种以新型纳米碳材料——石墨烯为填料的耐磨损硬质复合材料及其制备方法。该复合材料是由聚合物基体和石墨烯熔融共混、热压构成的硬质复合材料板，首先将石墨烯与聚合物基体及稀土稳定剂混合均匀，再用转矩流变仪熔融共混得到块体复合物，最后经平板硫化机热压得到硬质复合板材，二维石墨烯纳米碳材料在复合材料中的含量为0.1～3wt%。以炭材料为填料的聚合物基复合材料具有重量轻、易加工、耐腐蚀以及耐摩擦等特点在国防工业和汽车领域有着广泛的应用。本发明专利技术可以满足航空、航天、汽车、机械等领域对现有高性能聚合物复合材料越来越高的摩擦学性能的要求，且该复合材料制备工艺简单，易于实现工业化规模生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子复合材料领域，特别涉及一种以新型纳米炭材料一石墨烯为填料的耐磨损硬质聚合物复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚氯乙烯(PVC)作为四大工程材料之一，是一种被广泛应用的通用塑料。PVC树脂具有难燃性、抗化学腐蚀、耐磨、优良电绝缘性和较高机械强度等优点，使得其在加工过程中可以采用加入添加剂以及其他方法生产出满足各种各样需要的塑料制品，较常用的如电线套管、地板等。随着航空、航天、汽车、机械等领域技术的飞速发展，高性能聚合物及其复合材料以其优异的摩擦学性能扮演着越来越重要的角色:国防工业中军舰的甲板、舰载飞机的跑道等需要大批量高品级PVC耐磨防滑材料。汽车用PVC电缆料的关键指标之一就是耐磨性，直接关系到汽车电线的寿命。而未加增塑剂的PVC属于硬脆的材料，其对缺口冲击强度具有高度的敏感性，尤其在干摩擦应力状态下，在挤压剪切作用下易于发生微裂纹的产生和拓展，直接限制了 PVC在这些摩擦学性能要求较高的领域的应用。因此，提高和改善PVC的耐磨性能已成为PVC功能改性的重要发展方向之一。近年来，为了提高PVC的耐磨损性能，工业上普遍采用的方式是通过物理共混的方式，加入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以石墨烯为填料的耐磨损硬质复合材料，其特征在于，所述的复合材料包括：石墨烯填料、聚合物基体及助剂，按重量百分比计，石墨烯0.1～3.0wt%，助剂0.5～10wt%，其余为聚合物基体；其中，聚合物基体为热塑性颗粒状树脂：聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚乙烯和聚丙烯中的一种或两种以上复合。

【技术特征摘要】
1.一种以石墨烯为填料的耐磨损硬质复合材料，其特征在于，所述的复合材料包括:石墨烯填料、聚合物基体及助剂，按重量百分比计，石墨烯0.1~3.0wt%,助剂0.5~10wt%，其余为聚合物基体；其中，聚合物基体为热塑性颗粒状树脂:聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚乙烯和聚丙烯中的一种或两种以上复合。2.按照权利要求1所述的以石墨烯为填料的耐磨损硬质复合材料，其特征在于，所述的石墨烯优选含量为0.2~2.0wt%。3.按照权利要求1所述的以石墨烯为填料的耐磨损硬质复合材料，其特征在于，所述的复合材料中助剂为稀土稳定剂和丙烯酸酯，按重量百分比计，稀土稳定剂的含量为2~8wt%,丙烯酸酯0.5~2wt%。4.按照权利要求1所述的以石墨烯为填料的耐磨损硬质复合材料，其特征在于，所述的复合材料磨损率范围为(0.50~1.63) X 10_W(N ^r1，摩擦系数范围为0.30~0.57。5.—种权利要求1所述的以石墨烯为填料的耐磨损硬质复合材料的制备方法，其特征在于，首先，采用热塑性颗粒状树脂作为聚合物基体，将石墨烯先分散于基体树脂中混合均匀，得到耐磨损硬质复合材料前驱体粉末；然后经熔融共混，再经热压制成硬质复合材...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾尤，谢桂媛，王函，英哲，任文才，刘畅，成会明，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：