[发明专利]一种石墨烯预浸料的制备方法

摘要

本发明属于碳材料和复合材料研究领域，具体为一种石墨烯预浸料的制备方法。利用平板硫化机将石墨烯粉末均匀压覆在离型纸上，再经机械剥离的方法将石墨烯纸和离型纸分离，制得石墨烯纸。接着将石墨烯纸与预先制好的半固化环氧树脂胶膜复合，得到石墨烯预浸料。在石墨烯预浸料中，石墨烯片层之间相互搭接、连通，形成有效的导电网络，这使得该预浸料具有较高的电导率。同时，环氧树脂基体具有优良的力学性能，将上述二者复合制得的复合材料将同时具有良好的电学和力学性能，该复合材料将拥有广阔的应用前景。本发明具有制备工艺简单易控、无污染、产品尺寸可调等优点，适合规模化生产。

主权项

一种石墨烯预浸料的制备方法，其特征在于，以石墨烯作为预浸料的增强材料，首先将石墨烯粉末放在两层离型纸之间，然后将夹有石墨烯粉末的离型纸置于平板硫化机中，在常温下冷压，再通过机械剥离的方法得到均匀稳定的石墨烯纸；再将石墨烯纸与预先制好半固化的环氧树脂胶膜复合，得到石墨烯预浸料；石墨烯预浸料的制备：按质量比称取环氧树脂、固化剂、促进剂，将上述混合物加热熔融并搅拌均匀形成熔融的树脂；将熔融的树脂倒在两张离型纸之间，再将夹有树脂的离型纸放在两个钢板之间，利用钢板自身重力将熔融的树脂压成胶膜状；自然冷却至室温后取出，得到半固化的环氧树脂胶膜；将一张石墨烯纸夹在两张环氧树脂胶膜之间，得到石墨烯预浸料；环氧树脂胶膜所用环氧树脂为E20和E51，固化剂为双氰胺，促进剂为二氯苯基二甲脲，所用环氧树脂E20、E51、固化剂、促进剂的质量比为60:40:5:1.5；其中，环氧树脂胶膜的制备方法具体如下：将环氧树脂基体E20和E51混合物加热到100～120℃同时机械搅拌均匀；停止加热继续搅拌待温度降低至70～90℃时保持温度，加入固化剂和促进剂，机械搅拌均匀，形成熔融的树脂；将上述熔融的树脂趁热均匀涂在一张离型纸上，再盖上另一张离型纸，将两张离型纸和环氧树脂置于在两块预先加热到70～90℃的钢板之间，利用钢板自身重力将熔融的树脂压成胶膜状；自然冷却至室温后，得到半固化的环氧树脂胶膜；其中，石墨烯纸的制备工艺具体如下：将石墨烯粉末均匀铺放在一张离型纸上，然后覆盖上另一张离型纸；将上述夹有石墨烯粉末的离型纸置于平板硫化机中，在20～30℃、5～15MPa下压20～60秒，使石墨烯粉末形成石墨烯纸；采用机械剥离的方法分离石墨烯纸和离型纸，得到均匀的石墨烯纸。