一种用于石墨烯/环氧树脂复合材料制备的气泡分散方法

摘要

本发明属于纳米复合材料技术领域，特别涉及一种用于石墨烯/环氧树脂复合材料制备的气泡分散方法。将适当压力、流量的气体引入到石墨烯/环氧树脂预混物中，利用气泡产生与上浮过程中的体积膨胀张拉树脂基体中的石墨烯粒子，打散石墨烯的团聚，促进石墨烯粒子的伸展。在不使用分散剂的情况下，通过物理方法，利用气泡的生成、长大以及破裂过程中气泡壁膜所发生的相对运动，将石墨烯均匀地分散在环氧树脂中，其分散过程工艺简单，操控方便，分散效果良好，易于实现工艺放大，可获得性能优异的石墨烯/环氧树脂复合材料。该方法能耗小、成本低，无污染，易于实现工厂规模化生产，所得复合材料的力学性能有明显提升。

主权项

一种用于石墨烯/环氧树脂复合材料制备的气泡分散方法，其特征在于，所采用的气泡分散装置由气压发生装置、减压阀、流量计、气嘴、样品池和温度控制部件组成，气压发生装置通过气嘴与样品池底部连通，样品池周围设置温度控制部件，在气压发生装置与气嘴之间的管路上设置减压阀、流量计；该方法具体包括以下步骤：(1)按比例分别称取环氧树脂和石墨烯，采用机械搅拌预混合；(2)将石墨烯/环氧树脂混合物加入至气泡分散装置的样品池中，开启温度控制部件，设定温度并待其稳定；(3)启动气压发生装置，调节减压阀和流量计，使气体自样品池下部的气嘴鼓出，气泡逐渐形成并缓慢上浮，升至液面后破裂；通过气体流量调整鼓出气泡的大小和数量，持续鼓气操作至鼓气结束前10min，加入预先计量好的三乙烯四胺作为固化剂，继续鼓气至设定时间；(4)将石墨烯/环氧树脂混合物取出，置于真空干燥箱进行真空消泡处理后浇注成型，继续真空除气过程，直到样品中不存在明显气泡为止；所得样品常温静置24h至完全固化成型，得到石墨烯/环氧树脂复合材料。