[发明专利]一种耐磨抗紫外老化环氧复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种耐磨抗紫外老化环氧复合材料，包括环氧树脂基体材料和分散于该环氧树脂基体材料中的TiO₂/Ti₃C₂纳米复合材料，所述TiO₂/Ti₃C₂纳米复合材料占环氧树脂基体材料的0.1-3wt％；所述环氧复合材料是将TiO₂/Ti₃C₂纳米复合材料和环氧树脂在季铵盐存在下固化得到。

2.如权利要求1所述的环氧复合材料，其特征在于，所述TiO₂/Ti₃C₂纳米复合材料占环氧树脂基体材料的0.5-1wt％。

3.如权利要求1所述的环氧复合材料，其特征在于，所述环氧树脂基体材料是液体环氧、固化剂和促进剂的混合物。

4.如权利要求1所述的环氧复合材料，其特征在于，所述液体环氧选自E-51、E-55、E-44、E-42中的至少一种；和/或

所述固化剂为酸酐类固化剂，选自四氢苯酐、甲基四氢苯酐、六氢苯酐、甲基六氢苯酐、邻苯二甲酸酐、马来酸酐的至少一种；和/或

所述促进剂为胺类促进剂，选自四乙基溴化铵、二甲基苄胺、2-乙基-4-甲基咪唑、2,4,6-三(二甲基胺基甲基)苯酚、三乙醇胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二甲基苄胺的至少一种。

5.如权利要求1所述的环氧复合材料，其特征在于，所述TiO₂/Ti₃C₂纳米复合材料通过包括以下步骤的制备方法得到：在Ti₃C₂分散液中，以钛酸四丁酯(TBOT)为TiO₂前驱体，原位水热生长TiO₂纳米颗粒于Ti₃C₂上而获得的，纳米TiO₂与Ti₃C₂的摩尔比为1:1-5。

6.如权利要求5所述的环氧复合材料，其特征在于，所述TiO₂/Ti₃C₂纳米复合材料通过包括以下步骤的制备方法得到：

1)将TBOT加入到醇类溶液中，搅拌获得TiO₂前驱体溶液；将Ti₃C₂粉末加入到醇和水的混合溶剂中，超声分散，获得Ti₃C₂分散液；将获得的TiO₂前驱体溶液和Ti₃C₂分散液均匀混合，于室温下搅拌，获得均匀的混合溶液，所述TBOT和Ti₃C₂的摩尔比为1:1-5；

2)将步骤1)中所得混合溶液转移到聚四氟乙烯内胆中，高压反应釜密封，在100～220℃充分反应；

3)在步骤2)反应结束并自然冷却后，离心收集反应所得粉末，然后用去离子水和无水乙醇分别洗涤，再将洗涤后的粉末真空干燥，所得粉末产品即为TiO₂/Ti₃C₂纳米复合材料。

7.如权利要求1所述的环氧复合材料，其特征在于，所述季铵盐为带有长链烷基或芳基的卤化铵，优选为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵、N,N二甲基十二烷基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、双十烷基二甲基溴化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵，十六烷基三甲基氯化铵，十二烷基二甲基苯氧乙基溴化铵，双(十二烷基二甲基)乙撑溴化铵。