含有石墨烯的酚醛树脂基复合材料及其制备方法

摘要

含有石墨烯的酚醛树脂基复合材料及其制备方法，属于酚醛树脂技术领域。解决了现有技术中酚醛树脂基复合材料的机械性能差的问题。本发明的制备方法，先超声分散石墨烯，再将分散的石墨烯与酚醛树脂超声共混，保持超声下除去大部分溶剂，以免石墨烯聚集，再将含有石墨烯的酚醛树脂与助剂共混，制备过程简单，操作方便，便于大规模生产。制备的复合材料力学性能、耐热性能及润滑性能优异，弯曲强度可达50～80MPa，压缩强度可达88～110MPa，硬度可达100～120HRL，摩擦系数可达0.13～0.18。

主权项

含有石墨烯的酚醛树脂基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、持续搅拌下，将过硫酸钾和五氧化二磷依次加入装有浓硫酸的反应装置中，得到澄清溶液，加热到50～90℃后，继续向反应装置中加入天然石墨，反应1～6h后，得到黑色混合物，室温冷却后，抽滤、洗涤，得到黑色预氧化物；所述过硫酸钾、五氧化二磷、浓硫酸、天然石墨的质量比为(0.05～1.0):(0.05～1.0):(1～5):1；步骤二、将步骤一得到的黑色预氧化物加入到装有浓硫酸的反应装置中，再在持续搅拌下，向反应装置中加入高锰酸钾，35～40℃下搅拌反应，然后依次加入纯水和双氧水，反应完成后得到亮黄色浑浊液，冷却后抽滤，以盐酸洗涤，干燥后，得到黄色氧化石墨烯；所述黑色预氧化物、高锰酸钾、浓硫酸、纯水、双氧水、盐酸的质量比为1:(1～6):(20～90):(50～200):(0.5～2.0):(100～250)；步骤三、将步骤二得到的黄色氧化石墨烯微波剥离，得到石墨烯；步骤四、将步骤三得到的石墨烯分散于有机溶剂中，超声分散10～30min，得到石墨烯溶液；步骤五、向石墨烯溶液中加入线型酚醛树脂，保持超声分散下，加热搅拌至半固态，经烘干后，将得到的固体粉碎为微粉状，得到改性线型酚醛树脂；所述石墨烯与酚醛树脂质量比为(0.5～2.5):100；步骤六、将质量比为(10～20):(5～10):(10～15):(0.5～1)的改性线型酚醛树脂、纤维增强材料、润滑剂、脱模剂混合均匀，得到混合物料；步骤七、将混合物料以有机溶剂浸润，浸润均匀后加入混炼机混炼至半固态，填入模具中，烘干后热压成型，得到含有石墨烯的酚醛树脂基复合材料。