[发明专利]一种石墨烯拉花/环氧树脂复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯拉花/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)称取石墨烯后将其混入至蒸馏水中，石墨烯与蒸馏水的质量比为1:20～1:100，加入分散剂和增韧剂，超声2～8h至充分分散，再经真空抽滤、压制密实后形成石墨烯纸薄膜；

(2)采用石墨烯纸薄膜，在表面加工出平行切口，并于两端施加拉伸应力以构建三维立体的石墨烯拉花，将其固定于浇铸模具中；

(3)称取环氧树脂和固化剂，完全混合后缓慢升温，使混合物具有较好流动性，再将其注入浇铸模具内并充分密实形成石墨烯拉花/环氧树脂复合体系；

(4)将石墨烯拉花/环氧树脂复合体系置于恒温烘箱中固化成型，得到石墨烯拉花/环氧树脂复合材料。

2.根据权利要求1所述的石墨烯拉花/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，采用的石墨烯片层数目1～10层，厚度0.3～3nm，片层尺寸1～100μm。

3.根据权利要求1所述的石墨烯拉花/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，分散剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或十二烷基苯磺酸钠(SDBS)，其用量为石墨烯质量的10％～30％。

4.根据权利要求1所述的石墨烯拉花/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，增韧剂为羧甲基纤维素钠(CMC)，增韧剂与石墨烯的质量比为1:2～2:1。

5.根据权利要求1所述的石墨烯拉花/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，压制密实的成型压力为5～25MPa。

6.根据权利要求1所述的石墨烯拉花/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，石墨烯纸薄膜的厚度20～200μm，拉伸强度不得低于0.4MPa，电阻率不得高于0.80Ω·cm。

7.根据权利要求1所述的石墨烯拉花/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，环氧树脂和固化剂的质量比例为2:1～1:1，环氧树脂和固化剂完全混合后，以2～5℃/min的升温速度，升温至50～70℃。

8.根据权利要求1所述的石墨烯拉花/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，恒温烘箱的烘干温度为50～70℃，保温时间2～5h。

9.根据权利要求1所述的石墨烯拉花/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，石墨烯拉花/环氧树脂复合材料，以石墨烯纸薄膜制成的三维立体石墨烯拉花为增强体，环氧树脂为基体，增强体与基体在复合材料内部均保持总体连续。

10.根据权利要求1或9所述的石墨烯拉花/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，按质量份数计，石墨烯拉花/环氧树脂复合材料中含有：环氧树脂100份，石墨烯拉花0.1～0.5份，以及分散剂和增韧剂，分散剂为石墨烯质量的10％～30％，增韧剂与石墨烯的质量比为1:2～2:1。