[发明专利]一种等离子石墨烯渗透粘合剂制备方法

说明书

本发明涉及一种等离子石墨烯渗透粘合剂制备方法，其特征在于：制备等离子石墨烯渗透粘合剂按原料的重量比采用:粘合剂基本材料：EA 9396环氧树脂；增强材料：物理方法剥离单层石墨烯纯度99.9%；催化材料：等离子态氩、氧元素Ar和O₂；稳定材料：氢氧化钠NaOH，硝酸HNO₃，硫酸H₂SO₄为原料制成。本发明通过等离子石墨烯渗透粘合剂制备方法，激发石墨烯原子活跃性及其特有六边体原子结构稳定性，提高物理性能，加强其物理强度及渗透性，克服其融入性差及沉淀等问题。提高石墨烯在液体中的融合性，不沉淀。提高石墨烯渗透粘合剂使用后的物理性能及渗透性能。

技术领域 本发明涉及化工技术领域，属于一种等离子石墨烯渗透粘合剂制备技术，应用于航空、海洋工程、冶金、矿山、车辆交通等领域，特别涉及一种等离子石墨烯渗透粘合剂制备方法。

背景技术

石墨烯作为当前最薄的“二维材料”，高纯度石墨烯具备极强的材料强度和韧性。高效的热传导性和导电性。由于其绝佳的机械性能提升，其相关石墨烯胶及各种胶类涂料产品被广泛应用。然而石墨烯在环氧树脂及其它类似凝胶中融入性差，极易于沉淀，氧化快，其产品实用效果不升反降。在现有技术中传统环氧树脂及相关凝胶类产品长期被用于制备复合材料或用于粘合剂方式粘合材料。然而其粘合性能在高温、高压或复杂环境下性能损失严重。近年来，通过添加纳米材料催化剂方式制备的粘合剂，其纳米材料溶入性问题并没解决，使纳米材料在短时间内形成沉淀物，迫使这种粘合剂现做现用，储存期极短。使石墨烯的应用发展遇到瓶颈。使用本发明制备的等离子石墨烯渗透粘合剂常温状态下保存期24个月无沉淀物，剪切力测试与初始剂数据一致。石墨烯作为最强二维材料，其渗透性能远高于其他纳米材料，解决其本身与环氧树脂的融入性，稳定性，是制备石墨烯渗透粘合剂技术一大关键。

发明内容

本发明克服了上述存在的缺陷，目的是为解决纳米材料在短时间内形成沉淀物，粘合剂储存期短等问题，可大幅度提高粘合剂的机械剪切性，提供一种等离子石墨烯渗透粘合剂制备方法。

本发明等离子石墨烯渗透粘合剂制备方法内容简述：

本发明等离子石墨烯渗透粘合剂制备方法，其特征在于：

制备等离子石墨烯渗透粘合剂按原料的重量比采用:粘合剂基本材料：EA 9396环氧树脂；增强材料：物理方法剥离单层石墨烯纯度99.9%；催化材料：等离子态氩Ar和氧元素O₂；稳定材料：氢氧化钠NaOH，硝酸HNO₃、硫酸H₂SO₄；

原料配比：

石墨烯与环氧树脂：1 : 1000 或 2 : 1000；石墨烯环氧树脂与稳定材料配比为1:0.07；催化材料配比：氩Ar : 氧O₂元素为1 : 1比例；稳定材料配比：按氢氧化钠NaOH : 硝酸HNO₃ : 硫酸H₂SO₄为1 : 0.5 : 0.5的比例。

采用下述工艺步骤制备等离子石墨烯渗透粘合剂：

1、制备等离子涂层石墨烯，采用等离子涂层发生器，将氩Ar和氧元素O₂呈等离子态附着于石墨烯外表面，以增强石墨烯活性及其特有六边体原子结构稳定性；采用等离子涂层发生器，将石墨烯粉末置于等离子发生器的盛放槽内；氩Ar和氧O₂元素由顶部微波震荡喷口以微波形式喷出，底部托盘转动时，石墨烯粉末将以悬浮状漂浮于盛放槽内，微波以均匀方式喷涂槽内所有粉末；

按照氩Ar : 氧O₂按1 : 1比例混合，等离子舱内加压1.5mbar,气体流动率设定200sccm，微波能量设定500w，操作设定时间为10分钟或1小时；

使氩Ar和氧O₂元素稳定于石墨烯表面，以增强石墨烯活性及其特有六边体原子结构稳定性；