[发明专利]一种石墨烯/聚合物自修复材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种石墨烯/聚合物自修复材料及其制备方法。该自修复材料中，功能化石墨烯、功能化聚合物和交联剂通过可逆的狄尔斯阿德耳反应（DA反应）形成可逆交联网络，使得复合材料具有优异的自修复性能。氧化石墨烯与糠胺反应得到呋喃功能化的石墨烯，甲基丙烯酸糠酯与其他甲基丙烯酸酯类共聚得到呋喃功能化的聚甲基丙烯酸酯，呋喃功能化石墨烯与呋喃功能化的聚甲基丙烯酸酯复合并加入交联剂双马来酰亚胺，得到具有优异自修复性能的石墨烯/聚合物复合材料。与现有技术相比，本发明所涉及原材料价格低廉，反应条件温和，所得石墨烯/聚合物复合材料具有优异的力学性能和高温自修复性能，极大程度地增加材料的使用寿命。本发明制备方法简单、操作方便、实用性强。

主权项

1.一种石墨烯/聚合物自修复材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：（1）功能化聚合物制备：将聚合单体、引发剂和溶剂混合均匀后，于50~120℃反应1~10小时，产物经后处理，得到呋喃功能化聚合物；聚合单体、引发剂和溶剂的质量比为100：0.01~10：0~1000；（2）功能化石墨烯制备：将氧化石墨烯和糠胺加入到水中，超声分散均匀后，于25~100℃加热条件下反应2~72小时，产物经水反复洗涤并干燥，得到呋喃功能化石墨烯；氧化石墨烯和糠胺的质量比为100: 10~500；（3）复合材料制备：将步骤（1）得到的呋喃功能化聚合物、步骤（2）得到的呋喃功能化石墨烯和N,N'‑(4,4'‑亚甲基二苯基)双马来酰亚胺（BMI）按100：0.01~20：0.1~20的质量比混合后，分散在N,N'‑二甲基甲酰胺（DMF）分散液中，得到均匀分散液，经真空干燥、喷雾干燥、常压干燥或沉淀剂沉淀方法中的任一种除去溶剂，得到最终的石墨烯/聚合物自修复材料。