[发明专利]一种分级结构层状硅酸镍改性环氧树脂复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种分级结构层状硅酸镍改性环氧树脂复合材料，其特征在于：主料为环氧树脂，填料为分级结构层状硅酸镍；其中，所述分级结构层状硅酸镍的用量为环氧树脂重量的1％-7％，环氧树脂的用量为74％-79％和固化剂用量为18％-22％。

2.一种如权利要求1所述的分级结构层状硅酸镍改性环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、称取一定量的分级结构层状硅酸镍加入25mL的丙酮溶液中，用超声处理1h进行预分散，得到分级结构层状硅酸镍悬浮液；

S2、称取一定量的环氧树脂，在强烈搅拌的情况下将S1中所得分级结构层状硅酸镍悬浮液缓慢滴加到环氧树脂溶液，强烈搅拌2-6h，得到环氧混合溶液；

S3、在持续强烈搅拌的情况下，将固化剂迅速加入S2中所得环氧混合溶液，继续强烈搅拌1-3h；

S4、将S3中所得产物浇注到硅胶模具中，经真空脱气和高温固化成型，制得分级结构层状硅酸镍改性环氧树脂复合材料。

3.根据权利要求2所述的分级结构层状硅酸镍改性环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，S3中所述固化剂为4,4-二氨基二苯基甲烷，其与环氧树脂的质量比为26.5：100。

4.根据权利要求2所述的分级结构层状硅酸镍改性环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，S2中所述的环氧树脂溶液在70℃预热20-50min，S3中所述的固化剂在90-120℃加热至熔融状态，S4中所述的硅胶模具在60℃预热20-40min。

5.根据权利要求2所述的分级结构层状硅酸镍改性环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，S4中所述的真空脱气温度为60℃，真空脱气时间为30min，高温固化是在100℃下固化2h，再在150℃下固化2h。

6.根据权利要求1所述的一种分级结构层状硅酸镍改性环氧树脂复合材料，其特征在于：所述分级结构层状硅酸镍的合成方法如下：

S1、室温下，将一定量的六水合硝酸镍和对苯二甲酸溶于10mL的N,N-二甲基甲酰胺中，并加入适量的氢氧化钠溶液，强烈搅拌1h后，移至聚四氟乙烯高压釜中进行水热反应，经多次离心、N,N-二甲基甲酰胺和甲醇洗涤、干燥后，得到具有二维形貌结构的金属有机框架纳米片；

S2、将S1中制得金属有机框架纳米片与适量的九水合硅酸钠加入到120mL的无水乙醇水溶液中，强烈搅拌30min后，加入适量的氢氧化钠溶液，再次超声处理30min后，移至聚四氟乙烯高压釜中进行水热反应，经多次离心、去离子水和无水乙醇洗涤、干燥后，所得产物即为分级结构层状硅酸镍。

7.根据权利要求6所述的一种分级结构层状硅酸镍改性环氧树脂复合材料，其特征在于：S1中，六水合硝酸镍的用量为0.9mmol，对苯二甲酸的用量为1.0mmol，氢氧化钠溶液的用量为2mL，氢氧化钠溶液的浓度为0.2mol/L，水热反应温度为100℃，水热反应时间为15h。

8.根据权利要求6所述的一种分级结构层状硅酸镍改性环氧树脂复合材料，其特征在于：S2中，金属有机框架纳米片的用量为0.8g，九水合硅酸钠的用量为1.14g，无水乙醇水溶液中的无水乙醇与去离子水的体积比为1：1，氢氧化钠溶液的用量为6mL，氢氧化钠溶液的浓度为1mol/L，水热反应温度为100～180℃，水热反应时间为10～16h。