專利名稱：超支化聚硅氧烷接枝石墨烯/雙馬來(lái)酰亞胺復(fù)合材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于先進(jìn)復(fù)合材料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種超支化聚硅氧烷接枝石墨烯/雙馬來(lái)酰亞胺復(fù)合材料及制備方法。
背景技術(shù)：
石墨烯是碳原子以sp2雜化的單層堆積而成的蜂巣狀ニ維原子晶體，這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使其除了具有較高的熱導(dǎo)率和載流子遷移率外，更重要的是石墨烯具有與碳納米管外表面相似的化學(xué)形態(tài)，且表面結(jié)構(gòu)較碳納米管更為開(kāi)放，其楊氏模量(ITPa)和內(nèi)應(yīng)カ(130GPa)也可與碳納米管相媲美，從而表現(xiàn)出與碳納米管相似的應(yīng)用特性如良好的韌性 和潤(rùn)滑性，可用于耐磨減損材料及潤(rùn)滑劑的制備等。近年來(lái)，石墨烯優(yōu)異的摩擦性能已引起了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注，其片層滑動(dòng)、摩擦磨損機(jī)理及在摩擦領(lǐng)域的應(yīng)用已有諸多研究和報(bào)道。例如，將氧化石墨烯加入超高分子量聚こ烯中制成復(fù)合材料，其硬度和耐磨性都有了明顯的提高，摩擦系數(shù)也有了一定程度的減小，摩擦行為由原來(lái)的疲勞磨損轉(zhuǎn)化為與接觸表面形成的轉(zhuǎn)移層有關(guān)的磨蝕磨損。又如，將氧化石墨烯加入到末端帶有苯基こ炔基的熱固性聚酰亞胺中制成復(fù)合材料，可促進(jìn)了均勻轉(zhuǎn)移膜的形成，提高了材料的負(fù)載力，從而改善了復(fù)合材料的摩擦磨損性能。然而，由于氧化石墨烯的分散效果較差，且與樹(shù)脂基體中形成的界面結(jié)合強(qiáng)度有限。但研究者發(fā)現(xiàn)采用聚合物對(duì)石墨烯進(jìn)行改性，不僅能提高石墨烯的分散性，且賦予石墨稀新的功能。特別是超支化聚娃氧燒具有低粘度、聞流變性、良好的溶解性，為提聞石墨稀的分散性提供了有利條件，特別是其分子末端存在Si-Cl、Si-H、Si-OH、Si-NH2等活性基團(tuán)，易于根據(jù)不同的需要進(jìn)行分子設(shè)計(jì)。因此，本發(fā)明利用超支化聚硅氧烷對(duì)石墨烯進(jìn)行改性，以提高石墨烯的分散性及與樹(shù)脂的界面粘結(jié)強(qiáng)度。雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂以其優(yōu)異的耐熱性、電絕緣性、良好的力學(xué)性能以及摩擦性能，得到了廣泛的應(yīng)用。但其固化溫度較高，而常用的2，2’一二烯丙基酚改性的雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂其常溫下粘度較高，不利于石墨烯的分散。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問(wèn)題為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種超支化聚硅氧烷接枝石墨烯/雙馬來(lái)酰亞胺復(fù)合材料及制備方法，既可提高石墨烯的分散性，又可提高石墨烯與樹(shù)脂的界面結(jié)合強(qiáng)度。使所制備的復(fù)合材料具有耐高溫、超耐磨、自潤(rùn)滑的特點(diǎn)。技術(shù)方案一種超支化聚硅氧烷接枝石墨烯/雙馬來(lái)酰亞胺復(fù)合材料，其特征在于原料組份的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. f 10份的超支化聚硅氧烷修飾的石墨烯、100份ニ苯甲烷型雙馬來(lái)酰亞胺和1(T100份雙酚A雙烯丙基醚；所述超支化聚硅氧烷修飾的石墨烯由甲基雙(ニ甲基こ烯基硅氧基)硅烷在Pt/C催化劑的作用下硅氫加成聚合而得，其化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)為
權(quán)利要求
1.一種超支化聚硅氧烷接枝石墨烯/雙馬來(lái)酰亞胺復(fù)合材料，其特征在于原料組份的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. Γιο份的超支化聚硅氧烷修飾的石墨烯、100份二苯甲烷型雙馬來(lái)酰亞胺和1(Γ100份雙酚A雙烯丙基醚；所述超支化聚硅氧烷修飾的石墨烯由甲基雙(二甲基乙烯基硅氧基)硅烷在Pt/c催化劑的作用下硅氫加成聚合而得，其化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)為
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超支化聚硅氧烷接枝石墨烯/雙馬來(lái)酰亞胺復(fù)合材料，其特征在于所述超支化聚硅氧烷的接枝率為5 30%。
3.一種制備權(quán)利要求I或2所述超支化聚硅氧烷接枝石墨烯/雙馬來(lái)酰亞胺復(fù)合材料的方法，其特征在于步驟如下步驟I :將乙稀基二乙氧基娃燒接枝的石墨稀與甲基雙(_■甲基乙稀基娃氧基)娃燒按照I: I飛00質(zhì)量比例加入三口燒瓶中，再加入O. l 4%Pt/C催化劑，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下于300C 80°C下反應(yīng)f 10小時(shí)后，抽濾，采用乙醇洗滌，得到超支化聚硅氧烷修飾的石墨烯；步驟2 :將O. f 10份的超支化聚硅氧烷修飾的石墨烯、100份二苯甲烷型雙馬來(lái)酰亞胺和10 100份雙酚A雙烯丙基醚在5(T70W的功率下超聲分散l(T60min ； 步驟3 :在6(Tl20°C下加熱熔融，預(yù)聚15 60min后倒入預(yù)熱的模具中； 步驟4 :在8(T12(TC的真空箱中，抽真空除去氣泡，放入鼓風(fēng)干燥箱進(jìn)行階段升溫固化，固化工藝為120°C /2h+140°C /2h+160°C /2h+180°C /2h，自然冷卻，脫模后，再在200°C下后處理2h得超支化聚硅氧烷接枝石墨烯/雙馬來(lái)酰亞胺復(fù)合材料到。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超支化聚硅氧烷接枝石墨烯/雙馬來(lái)酰亞胺復(fù)合材料及制備方法，由0.1~10份的超支化聚硅氧烷修飾的石墨烯、100份二苯甲烷型雙馬來(lái)酰亞胺和10~100份雙酚A雙烯丙基醚采用澆鑄成型法制備而成。其中，為進(jìn)一步提高石墨烯在樹(shù)脂中的分散性及與樹(shù)脂的界面結(jié)合強(qiáng)度，采用硅氫加成聚合法改性對(duì)的石墨烯，樹(shù)脂中所含的雙酚A雙烯丙基醚，使其預(yù)聚體在較寬的溫度范圍內(nèi)具有較低的粘度，有利于石墨烯的分散；高溫下則可重排成2，2′-二烯丙基雙酚A，與二苯甲烷型雙馬來(lái)酰亞胺發(fā)生，保證了樹(shù)脂的強(qiáng)度。這樣，使所制備的復(fù)合材料除了具有良好的力學(xué)性能外，還具有優(yōu)異的摩擦性能，可用作無(wú)潤(rùn)滑水泵的滑片或發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)密封涂層等。
文檔編號(hào)C08L79/08GK102796375SQ20121028221
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月9日
發(fā)明者顏紅俠, 賈園, 張夢(mèng)萌, 馮逸晨 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)