本發明屬于復合材料技術領域,涉及一種石墨烯-EVA復合材料的制備方法。
背景技術:
石墨烯是一種具有單層原子厚度的二維碳結構材料,碳膜中碳原子之間由化學鍵連接成六角網絡。由于碳原子之間的化學鍵為sp2雜化模式,因此具備可彎折、導電性強、機械強度好、透光性強等優點,但是石墨烯材料也存在分散性差、與其他材料相容性不好的問題。
技術實現要素:
針對上述情況,本發明的目的在于提供一種石墨烯-EVA復合材料的制備方法以及由上述方法制備的復合物。
為了實現上述目的,本發明采用以下技術方案:
一種石墨烯-EVA復合材料的制備方法,其包括如下步驟:
(1)稱量以重量份數計的下列組分:石墨烯100份、EVA 15~30份、三甲基氯硅烷5~10份,并將稱量后的組分于室溫混合均勻,得到混合料;
(2)將步驟1中得到的混合料于200~300℃加熱5~8小時,得到預活化料;
(3)稱量以重量份數計的納米二氧化硅1~5份和環氧樹脂1~5份,并與步驟2中得到的預活化料于室溫混合均勻,然后在惰性氣體氣氛中于500~800℃活化0.5~2小時,得到石墨烯-EVA復合材料。
優選的,在上述制備方法中,步驟(1)中所述EVA中醋酸乙烯酯的摩爾含量為15~30%。
優選的,在上述制備方法中,步驟(3)中所述納米二氧化硅的粒徑為100~200nm。
優選的,在上述制備方法中,步驟(3)中所述惰性氣體選在氮氣、氖氣、氬氣中的任意一種。
一種通過上述方法制備的石墨烯-EVA復合材料。
與現有技術相比,采用上述技術方案的本發明具有以下優點:本發明利用石墨烯和EVA作為原料,并借助三甲基氯硅烷、納米二氧化硅和環氧樹脂的活化作用,直接合成石墨烯-EVA復合材料,所得復合材料具有優良的物理性能,并且制備方法簡單易行,適合大規模生產應用,極具市場前景。
具體實施方式
下面實施例將進一步舉例說明本發明。這些實施例僅用于說明本發明,但不以任何方式限制本發明。
實施例1:石墨烯-EVA復合材料的生產。
(1)稱量石墨烯100g、EVA(醋酸乙烯酯摩爾含量15%)15g、三甲基氯硅烷5g,并將稱量后的物料于室溫混合均勻,得到混合料;
(2)將步驟1中得到的混合料于200℃加熱8小時,得到預活化料;
(3)稱量納米二氧化硅(粒徑100nm)1g和環氧樹脂1g,并與步驟2中得到的預活化料于室溫混合均勻,然后在氮氣氣氛中于500℃活化2小時,得到石墨烯-EVA復合材料。
實施例2:石墨烯-EVA復合材料的生產。
(1)稱量石墨烯100g、EVA(醋酸乙烯酯摩爾含量20%)30g、三甲基氯硅烷10g,并將稱量后的組分于室溫混合均勻,得到混合料;
(2)將步驟1中得到的混合料于220℃加熱7小時,得到預活化料;
(3)稱量納米二氧化硅(粒徑200nm)5g和環氧樹脂5g,并與步驟2中得到的預活化料于室溫混合均勻,然后在氮氣氣氛中于800℃活化0.5小時,得到石墨烯-EVA復合材料。
實施例3:石墨烯-EVA復合材料的生產。
(1)稱量石墨烯100g、EVA(醋酸乙烯酯摩爾含量25%)20g、三甲基氯硅烷8g,并將稱量后的組分于室溫混合均勻,得到混合料;
(2)將步驟1中得到的混合料于240℃加熱6小時,得到預活化料;
(3)稱量納米二氧化硅(粒徑160nm)4g和環氧樹脂4g,并與步驟2中得到的預活化料于室溫混合均勻,然后在氖氣氣氛中于700℃活化1小時,得到石墨烯-EVA復合材料。
實施例4:石墨烯-EVA復合材料的生產。
(1)稱量石墨烯100g、EVA(醋酸乙烯酯摩爾含量30%)25g、三甲基氯硅烷7g,并將稱量后的組分于室溫混合均勻,得到混合料;
(2)將步驟1中得到的混合料于260℃加熱5小時,得到預活化料;
(3)稱量納米二氧化硅(粒徑180nm)5g和環氧樹脂5g,并與步驟2中得到的預活化料于室溫混合均勻,然后在氬氣氣氛中于600℃活化2小時,得到石墨烯-EVA復合材料。
實施例5:石墨烯-EVA復合材料的生產。
(1)稱量石墨烯100g、EVA(醋酸乙烯酯摩爾含量15%)30g、三甲基氯硅烷5g,并將稱量后的組分于室溫混合均勻,得到混合料;
(2)將步驟1中得到的混合料于280℃加熱5小時,得到預活化料;
(3)稱量納米二氧化硅(粒徑200nm)3g和環氧樹脂3g,并與步驟2中得到的預活化料于室溫混合均勻,然后在氬氣氣氛中于800℃活化0.5小時,得到石墨烯-EVA復合材料。
前述對本發明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想窮盡本發明,或者將本發明限定為所公開的精確形式;相反,根據上述教導,可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在于解釋本發明的特定原理及其實際應用,從而使得本領域的其它技術人員能夠實現并利用本發明的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發明的范圍旨在由所附的權利要求書及其等同形式所限定。