端氨基超支化聚合物接枝氧化石墨烯改性环氧树脂的方法

摘要

本发明公开了一种端氨基超支化聚合物接枝氧化石墨烯改性环氧树脂的方法。以鳞片石墨为原料，采用Hummers氧化法制得氧化石墨，将其加入烧杯中并加入蒸馏水，超声波形成氧化石墨烯混合液；将三乙烯四胺搅拌溶于N，N-二甲基甲酰胺，升温至55～65℃滴加甲基丙烯酸甲酯和甲醇混合液，继续升温至80～120℃，反应6～10小时，得端氨基超支化聚合物；再加入氧化石墨烯混合液和NaOH，调节pH值为5～10，在80～120℃下超声分散2～8小时，蒸出甲醇冷却至室温，加水使产物沉淀，干燥得端氨基超支化聚合物接枝氧化石墨烯，可增韧改性环氧树脂。本方法原料来源广，制备工艺简单，无污染，成本较低，利于工业大规模生产。

主权项

一种制备超支化聚合物接枝氧化石墨烯改性环氧树脂的固化物的方法，其特征在于具体步骤为：（1）在250mL烧杯中加入0.1~1g氧化石墨和50~200mL蒸馏水，在超声波环境下分散10~50min，形成均匀分散的氧化石墨烯混合液；（2）称取5~25 mL三乙烯四胺，置于装有搅拌器、温度计、冷凝管和滴液漏斗的250mL三口瓶中，加入N,N‑二甲基甲酰胺搅拌以使三乙烯四胺刚好全部溶解为止，升温至55~65℃缓慢滴加1~10 mL甲基丙烯酸甲酯和1~10mL甲醇的混合液，滴加时间为1.5～2.5小时，继续升温至80～120℃，反应6～10小时，即可得到淡黄色黏稠状的透明端氨基超支化聚合物HBP‑NH2；然后加入1～10mL步骤（1）制得的氧化石墨烯混合液和1~10g NaOH，并调节pH值为5~10，在80~120℃条件下继续超声分散2~8小时，蒸出甲醇后冷却至室温，加水使产物沉淀，减压抽滤，产物用无水乙醇洗涤2~3次，干燥后得到黑色粉末，即为端氨基超支化聚合物接枝氧化石墨烯；（3）取0.5~5g步骤（2）制得的端氨基超支化聚合物接枝氧化石墨烯加入到10~100g环氧树脂基体中，减压抽气，再加入5~25g 4, 4′‑二氨基二苯砜，混合均匀后倒入涂有硅酯的钢模具中，于120℃/2h+160℃/2h+180℃/2h下固化成型，即制得超支化聚合物接枝氧化石墨烯改性环氧树脂的固化物；所述氧化石墨是以化学纯鳞片石墨为原料，采用Hummers氧化法制得；所述蒸馏水、三乙烯四胺、甲基丙烯酸甲酯、甲醇、无水乙醇、NaOH和4, 4′‑二氨基二苯砜、N,N‑二甲基甲酰胺均为分析纯，环氧树脂是CYD‑128，为工业级。