[发明专利]一种蒙脱土-石墨烯复合粉体的制备方法及其应用

摘要

本发明提供了一种蒙脱土‑石墨烯复合粉体的制备方法及其应用，所述蒙脱土‑石墨烯复合粉体的制备方法，包括如下步骤：(1)将蒙脱土吸附有机染料至饱和，离心和洗涤，干燥后得到吸附有机染料的废弃蒙脱土；所述蒙脱土与有机染料质量比为1：(0.3‑1)；(2)在惰性气体保护下，将吸附有机染料的废弃蒙脱土于600‑700℃煅烧2‑4h，获得蒙脱土‑石墨烯的复合粉体。本发明利用废弃蒙脱土为原料通过一步法制备出了蒙脱土和石墨烯相互均匀插层的蒙脱土‑石墨烯复合粉体，并将所述蒙脱土‑石墨烯复合粉体经过硅烷偶联剂改性后，用做填料来制备高分子复合材料，有效提高了高分子复合材料的拉伸、冲击强度等性能。

主权项

1.一种蒙脱土‑石墨烯复合粉体在制备蒙脱土‑石墨烯/环氧树脂复合材料，提高所述复合材料拉伸强度、冲击强度方面的应用，其特征在于：所述蒙脱土‑石墨烯/环氧树脂复合材料采用如下方法制备而成，所述方法包括如下：1)将所述蒙脱土‑石墨烯复合粉体分散于第一溶剂中超声，得到第一分散液；2)加入硅烷偶联剂至所述第一分散液中，在70‑80℃下搅拌3‑5h，所得产物经过抽滤和洗涤，将滤饼产物干燥、研磨，得到有机改性的蒙脱土‑石墨烯复合粉体；3)将环氧树脂于40‑60℃下预热；4)将所述有机改性的蒙脱土‑石墨烯复合粉体置于第二溶剂中超声分散，得到第二分散液；5)将所述第二分散液转移至预热好的所述环氧树脂中，并在40‑60℃下搅拌使有机改性的蒙脱土‑石墨烯复合粉体均匀分散在环氧树脂基体中；6)脱除步骤5)中所得基体中的第二溶剂，并在所述基体中加入固化剂和促进剂，继续搅拌混合10‑30min，得到混合物；7)将所述混合物脱除气泡，之后在80‑120℃下进行预固化1‑3h和在140‑180℃下固化2‑4h，得到蒙脱土‑石墨烯/环氧树脂复合材料；所述步骤2)中，所述硅烷偶联剂与所述蒙脱土‑石墨烯复合粉体的质量比为1：1；所述步骤4)中，所述有机改性的蒙脱土‑石墨烯复合粉体占环氧树脂总质量的1～3wt％；所述固化剂为N,N‑二甲基苄胺，所述促进剂为甲基四氢苯酐，所述硅烷偶联剂为3‑氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂；所述蒙脱土‑石墨烯复合粉体采用如下方法制得，包括：(1)将蒙脱土吸附有机染料至饱和，离心和洗涤，干燥后得到吸附有机染料的废弃蒙脱土；所述蒙脱土与有机染料质量比为1：(0.3‑1)；(2)在惰性气体保护下，将步骤(1)得到的所述废弃蒙脱土于600‑700℃煅烧2‑4h，获得蒙脱土‑石墨烯的复合粉体；所述有机染料选自结晶紫和亚甲基蓝；所述步骤(1)中，所述吸附的方法包括：将蒙脱土与有机染料混合液于20‑30℃下搅拌4‑8小时使蒙脱土的吸附量达到饱和；所述步骤(1)吸附时，结晶紫和亚甲基蓝溶液的初始浓度为3‑10g/l。