[发明专利]蛋白质-碳纳米纤维/环氧树脂复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种蛋白质-碳纳米纤维/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)称取2a份质量的蛋白质粉末溶解在1000a份质量的去离子水或者由质量比为4:1的无水乙酸与去离子水配置成的乙酸溶液中，进行蛋白质的恒温搅拌变性；

(2)将步骤(1)得到的混合液冷却至室温，然后加入a～8a份质量的碳纳米纤维，对碳纳米纤维进行改性处理；

(3)将步骤(2)得到的混合液进行固液分离，将分离得到的固体采用去离子水洗涤至中性以后，放入真空干燥箱中干燥，然后进行研磨，得到蛋白质接枝的碳纳米纤维；

(4)称量1.3b份质量的步骤(3)得到的蛋白质接枝的碳纳米纤维，加入到预热的400b～1000b份质量的环氧树脂中，分散均匀，得到第一混合物；

(5)将步骤(4)得到的第一混合物冷却至室温，加入与环氧树脂的质量配比为10:3的固化剂，搅拌分散，室温下去除气泡得到第二混合物；

(6)将步骤(5)得到的第二混合物进行固化，固化结束以后进行自然冷却，得到蛋白质-碳纳米纤维环氧树脂复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种蛋白质-碳纳米纤维/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述蛋白质为Type A型动物皮明胶Gelatin或者大豆分离蛋白SPI；所述蛋白质的恒温搅拌变性中温度为55～60℃，搅拌时间55～60min。

3.根据权利要求1所述的一种蛋白质-碳纳米纤维/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，对碳纳米纤维进行改性处理的方式为，冷却环境下尖端超声处理，接着进行恒温定速搅拌。

4.根据权利要求3所述的一种蛋白质-碳纳米纤维/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，冷却环境下尖端超声处理5-6min；所述恒温定速搅拌的温度为55～60℃，时间为55～60min，转速为1800～2000rpm。

5.根据权利要求1所述的一种蛋白质-碳纳米纤维/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，真空干燥箱中干燥温度为70～75℃，时间为10～12h。

6.根据权利要求1所述的一种蛋白质-碳纳米纤维/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，分散均匀的方式为，冷却环境下尖端超声分散，接着在室温下水浴超声。

7.根据权利要求6所述的一种蛋白质-碳纳米纤维/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，加入到35℃～40℃预热的400～1000份质量的环氧树脂中，冷却环境下尖端超声时间5～6min，接着在室温下水浴超声30～35min，得到第一混合物。

8.根据权利要求1所述的一种蛋白质-碳纳米纤维/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，加入所述固化剂后，机械搅拌10～15min，室温下抽真空50～60min去除气泡得到第二混合物。

9.根据权利要求1所述的一种蛋白质-碳纳米纤维/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(6)中第二混合物缓慢倒入模具中，进行25℃24h，60℃15h，120℃2h的三段固化。

10.一种由权利要求1-9任一项所述方法制备得到的蛋白质-碳纳米纤维/环氧树脂复合材料。