[发明专利]一种高强度阻燃性SiO2

说明书

本发明涉及双马来酰亚胺材料技术领域，且公开了一种高强度阻燃性SiO₂‑GO改性双马来酰亚胺复合材料，包括以下配方原料及组分：N,N'‑(4,4'‑亚甲基二苯基)双马来酰亚胺、双酚A型苯并恶嗪、2,2'‑二烯丙基双酚A、邻苯二甲酸二烯丙酯、纳米SiO₂‑GO复合材料。该一种高强度阻燃性SiO₂‑GO改性双马来酰亚胺复合材料，2,2'‑二烯丙基双酚A和邻苯二甲酸二烯丙酯为扩链增韧剂，双酚A型苯并恶嗪为共混增韧剂，提高了双马来酰亚胺共聚物的化学交联密度，增强了韧性和拉伸强度，纳米SiO₂‑GO复合材料在双马来酰亚胺材料中具有良好的分散性和相容性，当材料在高温下燃烧时，SiO₂多孔结构和GO片层结构起到物理屏障的保护作用，阻碍了热量的扩散和氧气的渗透，抑制了燃烧过程。

技术领域

本发明涉及双马来酰亚胺材料技术领域，具体为一种高强度阻燃性 SiO₂-GO改性双马来酰亚胺复合材料及其制法。

背景技术

双马来酰亚胺是以马来酰亚胺为活性端基的双官能团化合物，具有良好流动性和可模塑性，双马来酰亚胺树脂以其优异的耐热性、电绝缘性、透波性、耐辐射能和良好的力学性能，广泛应用于航空航天、机械制造、电子电气等工业领域中，产品主要有绝缘材料和胶粘剂等，但是纯双马来酰亚胺树脂固化产物交联密度大，虽然耐高温性能良好，但其固化物其的脆性大、韧性差，容易产生裂纹甚至断裂，无法兼具高耐温性、阻燃性和高韧性的优点。

石墨烯是一种具有独特的六角型蜂巢晶格结构的二维碳纳米材料，其优异的力学性能、耐热性和导电性成为一种理想的无机填料，但是石墨烯较大的层间相互作用，使石墨烯在有机聚合物如环氧树脂、双马来酰亚胺树脂中的相容性和分散性较差，容易发生团聚和结块的现象，大大降低了石墨烯的实用性和适用范围。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高强度阻燃性SiO₂-GO改性双马来酰亚胺复合材料及其制法，解决了双马来酰亚胺材料的脆性大、韧性较差的问题，同时解决了未改性双马来酰亚胺材料很难兼具高耐温性、阻燃性和高韧性的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高强度阻燃性SiO₂-GO 改性双马来酰亚胺复合材料，包括以下按重量份数计的配方原料及组分，其特征在于：51-58份N,N'-(4,4'-亚甲基二苯基)双马来酰亚胺、9-24份双酚A型苯并恶嗪、22-26份2,2'-二烯丙基双酚A、2-3份邻苯二甲酸二烯丙酯、1-4份纳米SiO₂-GO复合材料。

优选的，所述纳米SiO₂-GO复合材料制备方法包括以下步骤：

(1)向反应瓶中加入乙醇溶剂，加入盐酸调节溶液pH至4-5，再加入钛酸酯偶联剂双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯，匀速搅拌后加入氧化石墨烯，将反应瓶置于超声处理仪中，在40-50℃下进行超声分散处理1-2h，将溶液减压浓缩除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇溶剂洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到改性氧化石墨烯。

(2)向反应瓶中加入乙醇溶剂、改性氧化石墨烯和正硅酸乙酯，搅拌均匀后，在30-40℃下进行超声分散处理30-50min，再加入氨水调节溶液pH 至11-12，将反应瓶置于恒温水浴锅中在40-50℃下，匀速搅拌反应20-25h，将溶液减压浓缩除去溶剂，使用乙醇洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到纳米SiO₂包覆氧化石墨烯。