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申请/专利权人：西安理工大学

摘要：本发明公开了一种石墨烯MXene环氧树脂复合材料的制备方法，具体为：通过LiFHCl刻蚀MAX相前驱体制备MXene溶液，再将GO和MXene溶液进行复合制备GOMXene；之后利用酯交换缩聚法制备的HBPSi对GOMXene进行接枝，再利用水合肼对其进行还原制备HBPSi‑RGOMXene纳米粒子；最后以HBPSi‑RGOMXene为纳米填料，以环氧树脂为树脂基体，通过浇铸法得到石墨烯MXene环氧复合材料。本发明方法制备的石墨烯MXene环氧复合材料具有高韧性、低摩擦、高耐磨性能等优势，能够满足电子工业、汽车制造、航空航天等领域的应用要求。

主权项：1.一种石墨烯MXene环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，通过改性的Hummer’s氧化法制备层状GO悬浮液；步骤2，通过LiFHCl刻蚀MAX相Ti3AlC2前驱体，制备具有少层结构的MXene分散液；步骤3，利用GO悬浊液和少层MXene分散液制备GOMXene粉末；具体为：步骤3.1，在冰水浴下，将GO分散液和少层MXene分散液在180W超声搅拌30-60min，形成混合液；GO分散液和少层MXene分散液的质量比为1-1.5：1-2；步骤3.2，将混合液机械搅拌24-48h，使得混合液变粘稠至米糊状；步骤3.3，将米糊状混合物倒入培养皿中，在-26℃下冷冻12h，然后冷冻干燥，得到GOMXene粉末；冷冻干燥的温度为-55～-45℃，压强为20Pa，时间为48-72h；步骤4，将KH-792和丙二醇类前驱体混合均匀，在氮气气氛保护和冷凝回流下，将反应物加热到110-190℃，并使馏出物温度保持在40-65℃，待馏出物温度低于40℃时结束反应，得到超支化聚硅氧烷，记为HBPSi；KH-792和丙二醇类前驱体的摩尔比为1：2；丙二醇类前驱体为1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇或者2,2-二甲基-1,3-丙二醇；步骤5，将HBPSi接枝到GOMXene表面，得到HBPSi-GOMXene；再利用水合肼进行一锅水热法还原，得到HBPSi-RGOMXene；具体为：步骤5.1，在冰水浴下，将GOMXene粉末分散在DMF中，在180W超声30-60min，再加入溶于DMF的DCC和DMAP，然后将分散液转移到三口烧瓶中，在氮气保护下，加入HBPSi，反应24-48h，抽滤并多次洗涤产物，得到HBPSi-GOMXene；GOMXene粉末、DCC、DMAP、HBPSi的质量比为6：1：2：10-15；GOMXene在DMF中的浓度为4-6mgmL；溶解于DMF中的DCC、DMAP、HBPSi的溶液浓度分别为100-200mgmL、10-30mgmL、100-150mgmL；步骤5.2，将5.1得到的HBPSi-GOMXene粉末分散在去离子水中，180W超声分散30-60min，然后加入1mL水合肼，进行水热反应，反应温度为200-220℃，时间为18-24h，得到HBPSi-RGOMXene；步骤6，以HBPSi-RGOMXene为纳米填料，以EP树脂为树脂基体，通过浇铸法以及阶段升温固化制备HBPSi-RGOMXeneEP复合材料；具体为：步骤6.1，将环氧E-51树脂和DDS在110-130℃下加热30-60min至琥珀色，将HBPSi-RGOMXene分散在丙酮中，然后在120~300W的功率下超声10~80min分散均匀，接着将HBPSi-RGOMXene分散液加入到琥珀色溶液中，再继续搅拌成混合均匀的预聚体；环氧E-51、DDS、HBPSi-RGOMXene的质量比为74：26：0.2-1.0；步骤6.2，将预聚体倒入预热的玻璃模具中，然后放入130~150℃真空烘箱中抽气泡30-60min，除去气泡后，放入鼓风干燥箱进行阶段升温固化，自然冷却，脱模即得HBPSi-RGOMXeneEP复合材料。

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