[发明专利]石墨烯/聚酰亚胺纳米复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了石墨烯/聚酰亚胺纳米复合材料及其制备方法，其石墨烯/聚酰亚胺纳米复合材料包括如下组分：石墨烯粉、对苯二胺、4,4’‑二氨基二苯甲酮、均苯四甲酸二酐、菲‑1,8,9,10‑四羧酸二酐、三乙胺、N‑甲基哌啶、苯二甲酸二辛酯、纳米碳酸钙、蒙脱土、十八烷基咪唑啉、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝POE、蒙旦酯蜡、吐温80、纳米氧化铝、二硫化钼、四氢呋喃、γ‑氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三正丁氧基硅烷、去离子水。本发明制备的石墨烯/聚酰亚胺纳米复合材料充分发挥石墨烯的优异性能，改善石墨烯的分散性差的问题，力学性能优异，同时耐热性好且具有抗静电功能，综合性能佳。

主权项

1.石墨烯/聚酰亚胺纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）先将石墨烯粉、纳米氧化铝、二硫化钼、四氢呋喃、去离子水混合后，高速搅拌并超声分散均匀，在60‑80℃下搅拌2‑5小时，冷却至室温，再加入γ‑氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三正丁氧基硅烷混合，高速搅拌并超声分散20分钟，然后控制体系温度为60‑90℃，反应5‑10小时，制得改性石墨烯基复合分散液，再将该改性石墨烯分散液干燥并球磨至200目后，即制得表面改性石墨烯基复合粉体；（2）将等重量份的对苯二胺、4 ,4’‑二氨基二苯甲酮、均苯四甲酸二酐、菲‑1 ,8 ,9 ,10‑四羧酸二酐混合均匀，再加入三乙胺和N‑甲基哌啶，加热至40‑90℃聚合，搅拌6‑24小时，得到浆料；（3）将表面改性石墨烯基复合粉体、苯二甲酸二辛酯、吐温80、纳米碳酸钙、蒙脱土、十八烷基咪唑啉、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝POE、蒙旦酯蜡加入步骤（2）中的浆料中，在高速混合器中以1200‑1800转/分钟的速度，在40‑70℃温度下，混合10‑30分钟，制成颗粒状；（4）将上述混合的颗粒状原料投入到双螺杆挤出机中，经熔融挤出，造粒，冷却干燥即得，其熔融挤出工艺为：一区195‑205℃，二区210‑220℃，三区220‑230℃，四区205‑215℃，五区180‑200℃；整个挤出过程的停留时间为2‑5分钟，挤出压力为12‑20MPa。