[发明专利]一种石墨烯改性呋喃树脂材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及呋喃树脂技术领域，尤其涉及一种石墨烯改性呋喃树脂材料及其制备方法。

背景技术

呋喃树脂是一种以糠醇和糠醛为主要原材料的热固性树脂。由于呋喃树脂中含有呋喃环使其呈现出耐酸、耐碱以及耐高温的优点，并且呋喃树脂的原材料来源广泛、价格低廉，因此呋喃树脂成为发展较快的防腐材料中的一种。目前，防腐呋喃树脂的应用领域主要集中在化工、有色冶炼以及电解等领域。

申请号为201210532969.4的中国专利提供了一种彩色呋喃树脂胶泥，它是在现有的糠醇糠醛型呋喃树脂中加入耐酸填料、活性固化剂、底色颜料和主色颜料混合而成，其中耐酸填料为石英类或石墨类填料材料；活性固化剂为对甲苯磺氯酰和氨基磺酸的混合物，两者的质量比例为1:1；底色颜料为钛白粉，主色颜料为钛铬棕和银灰的混合物，两者的质量比为1:2；糠醇糠醛型呋喃树脂的重量份数为9份～66份，耐酸填料的重量份数为50份～89份，活性固化剂的重量份数为1份～17份，底色颜料的重量份数为2份～6份，主色颜料的重量份数为1份～5份。

现有技术提供的这种彩色呋喃树脂在满足呋喃树脂耐腐蚀性和力学性能的基础上，还能够满足用户对于颜色的需求；但是这种呋喃树脂的脆性较大，在成型过程中的收缩率高，而且在使用过程中的粘结强度较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种石墨烯改性呋喃树脂材料及其制备方法，本发明提供的石墨烯改性呋喃树脂材料具有较好的韧性、粘结强度和耐高温性能。

本发明提供了一种石墨烯改性呋喃树脂材料，由石墨烯分散剂、呋喃树脂、降醛剂、偶联剂、填料和活化剂制备得到；

所述石墨烯分散剂包括石墨烯和糠醇。

优选的，所述石墨烯分散剂中石墨烯的质量浓度为0.5mg/mL～30mg/mL。

优选的，所述石墨烯分散剂和呋喃树脂的质量比为(1～10):100；

所述降醛剂和偶联剂的总质量、呋喃树脂、填料和活化剂的质量比为(0.1～0.5):(25～35):(60～75):(2～5)。

优选的，所述呋喃树脂的粘度以20℃涂-4粘度计测量为25S～30S。

优选的，所述偶联剂选自硅烷偶联剂。

优选的，所述降醛剂选自氨水、尿素、硼砂和环亚乙烯脲中的一种或几种。

优选的，所述填料选自耐酸填料。

优选的，所述活化剂选自对甲苯磺酸、苯酰氯和氨基磺酸中的一种或几种。

本发明提供的石墨烯改性呋喃树脂材料具有较好的韧性、粘结强度和耐高温性能。实验结果表明，本发明提供的石墨烯改性呋喃树脂材料制备得到的呋喃树脂胶泥的拉断伸长率为1.7％～2.0％；耐热冲击的循环次数为810次～890次；抗压强度为75MPa～82MPa；抗拉强度为6.5MPa～7.5MPa；粘结强度为2.8MPa～3.2MPa。

本发明提供了一种石墨烯改性呋喃树脂材料的制备方法，包括以下步骤：

1)、将石墨烯和糠醇混合后进行分散处理，得到石墨烯分散剂；

2)、将所述石墨烯分散剂、呋喃树脂、降醛剂、偶联剂、填料和活化剂混合，得到石墨烯改性呋喃树脂材料。

优选的，所述步骤1)中混合的温度为130℃～170℃。

本发明提供的方法制备得到的石墨烯改性呋喃树脂材料具有较好的韧性、粘结强度和耐高温性能。此外，本发明采用糠醇作为石墨烯的分散溶剂，石墨烯在糠醇中具有较好的分散效果，而且糠醇还能够参与到后续的石墨烯改性呋喃树脂材料的生成过程中，避免了脱除溶剂的操作，使本发明提供的石墨烯改性呋喃树脂材料的制备方法工艺简单、效率较高。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种石墨烯改性呋喃树脂材料，由石墨烯分散剂、呋喃树脂、降醛剂、偶联剂、填料和活化剂制备得到；

所述石墨烯分散剂包括石墨烯和糠醇。

在本发明的实施例中，所述石墨烯分散剂的制备方法为：

将石墨烯和糠醇混合后进行分散处理，得到石墨烯分散剂。