CN105237784A - 一种复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种复合材料的制备方法及复合材料，尤其涉及一种超高分子量聚乙烯复合材料的制备方法，属于高分子材料技术领域。按质量份配比，包括以下步骤：a、将6-8份单层氧化石墨烯加入550份溶剂中，充分分散后，再置于超声波清洗机中以250-450W超声0.5-2小时；b、将92-94份的UHMWPE加入经过步骤a得到的溶液中，磁力搅拌30-90分钟，然后再置于超声波清洗机中超声0.5-2小时；c、干燥处理；d、研磨粉碎；e、采用平板硫化机预压，保温，再压模处理得到板材，冷却；f、采用电子束或放射源钴，辐照剂量为50-150kGy对板材辐照5-9天，完成制备。这种复合材料的制备方法及复合材料，实现了提高UHMWPE的力学性能，提高了其硬度、抗拉性能以及摩擦磨损性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合材料的制备方法及复合材料，尤其涉及一种超高分子量聚乙烯复合材料的制备方法，属于高分子材料技术领域。
背景技术
UHMWPE(UltraHighMolecularWeightPolyethylene)是一种性能优异的热塑性工程材料，分子量通常在150万以上，比普通的聚乙烯高100倍，因此也叫超高分子量聚乙烯。UHMWPE具有较好的耐磨减磨性能、抗冲击性能、抗拉伸性能以及自润滑性能，广泛的应用于航空航天、国防军工、工业工程、医疗卫生等领域，是现在全球应用量最大的工程塑料之一。但是UHMWPE材料表面硬度低、强度低，因此传统的UHMWPE复合材料，多采用Al2O3、SiO2、蒙脱土、高岭土、碳纳米管等作为填充物，但是这些填充物的力学性能较为一般，还有待进一步的改进提高，因此进一步提高其在力学方面的性能，对工业应用有重大的意义。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的问题，提供一种复合材料的制备方法，其可提高UHMWPE的力学性能，提高其硬度、抗拉性能以及摩擦磨损性能。
本发明的技术方案为：一种复合材料的制备方法，按质量份配比，包括以下步骤：
a、将6-8份单层氧化石墨烯加入550份溶剂中，充分分散后，再置于超声波清洗机中以250-450W超声0.5-2小时；
b、将92-94份的UHMWPE加入经过步骤a得到的溶液中，磁力搅拌30-90分钟，然后再置于超声波清洗机中超声0.5-2小时；
c、将经过步骤b得到的混合物置于水浴箱中，在40-80℃摄氏度下保温至其完全干燥；
d、将经过步骤c处理后的干燥物置于球磨机中，以350-650r/min的转速粉碎2-6小时；
e、经过步骤d处理后，采用平板硫化机在室温4-9MPa压强下预压10-30min，然后在保温箱中180-250℃保温1.5-3小时，再采用平板硫化机在8-20Mpa压强下压模处理得到板材，冷却至室温；
f、采用电子束或放射源钴，辐照剂量为50-150kGy对所述板材辐照5-9天，完成制备。
优选方案如下：
单层氧化石墨烯采用Hummers法制得。
溶剂为水或无水乙醇或丙酮或N,N-二甲基甲酰胺。
这种复合材料的制备方法及复合材料，实现了提高UHMWPE的力学性能，提高了其硬度、抗拉性能以及摩擦磨损性能。
具体实施方式
下面对本实施例做进一步详细描述，但本发明并不局限于具体的实施例。
实施例1：
一种复合材料的制备方法，按质量份配比，包括以下步骤：
a、将6份单层氧化石墨烯加入550份溶剂中，充分分散后，再置于超声波清洗机中以450W超声0.5小时；
b、将94份的UHMWPE加入经过步骤a得到的溶液中，磁力搅拌30分钟，然后再置于超声波清洗机中超声2小时；
c、将经过步骤b得到的混合物置于水浴箱中，在40℃摄氏度下保温至其完全干燥；
d、将经过步骤c处理后的干燥物置于球磨机中，以650r/min的转速粉碎2小时；
e、经过步骤d处理后，采用平板硫化机在室温9MPa压强下预压10min，然后在保温箱中250℃保温1.5小时，再采用平板硫化机在20Mpa压强下压模处理得到板材，冷却至室温；
f、采用电子束或放射源钴，辐照剂量为50kGy对所述板材辐照9天，完成制备。
单层氧化石墨烯采用Hummers法制得。
溶剂为水或无水乙醇或丙酮或N,N-二甲基甲酰胺。
实施例2：
一种复合材料的制备方法，按质量份配比，包括以下步骤：
a、将8份单层氧化石墨烯加入550份溶剂中，充分分散后，再置于超声波清洗机中以250W超声2小时；
b、将92份的UHMWPE加入经过步骤a得到的溶液中，磁力搅拌90分钟，然后再置于超声波清洗机中超声0.5小时；
c、将经过步骤b得到的混合物置于水浴箱中，在80℃摄氏度下保温至其完全干燥；
d、将经过步骤c处理后的干燥物置于球磨机中，以350r/min的转速粉碎6小时；
e、经过步骤d处理后，采用平板硫化机在室温4MPa压强下预压30min，然后在保温箱中180℃保温3小时，再采用平板硫化机在8Mpa压强下压模处理得到板材，冷却至室温；
f、采用电子束或放射源钴，辐照剂量为150kGy对所述板材辐照5天，完成制备。
单层氧化石墨烯采用Hummers法制得。
溶剂为水或无水乙醇或丙酮或N,N-二甲基甲酰胺。
Claims (3)
1.一种复合材料的制备方法，其特征在于，按质量份配比，包括以下步骤：
a、将6-8份单层氧化石墨烯加入550份溶剂中，充分分散后，再置于超声波清洗机中以250-450W超声0.5-2小时；
b、将92-94份的UHMWPE加入经过步骤a得到的溶液中，磁力搅拌30-90分钟，然后再置于超声波清洗机中超声0.5-2小时；
c、将经过步骤b得到的混合物置于水浴箱中，在40-80℃摄氏度下保温至其完全干燥；
d、将经过步骤c处理后的干燥物置于球磨机中，以350-650r/min的转速粉碎2-6小时；
e、经过步骤d处理后，采用平板硫化机在室温4-9MPa压强下预压10-30min，然后在保温箱中180-250℃保温1.5-3小时，再采用平板硫化机在8-20Mpa压强下压模处理得到板材，冷却至室温；
f、采用电子束或放射源钴，辐照剂量为50-150kGy对所述板材辐照5-9天，完成制备。
2.如权利要求1所述的一种复合材料的制备方法，其特征在于，所述单层氧化石墨烯采用Hummers法制得。
3.如权利要求1所述的一种复合材料的制备方法，其特征在于，所述溶剂为水或无水乙醇或丙酮或N,N-二甲基甲酰胺。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109206712A (zh) * | 2018-08-28 | 2019-01-15 | 合肥卓汇新材料科技有限公司 | 一种超高分子量聚乙烯导电复合材料的加工方法 |
| CN114149636A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-08 | 会通新材料股份有限公司 | 一种耐疲劳玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法 |
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2015
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109206712A (zh) * | 2018-08-28 | 2019-01-15 | 合肥卓汇新材料科技有限公司 | 一种超高分子量聚乙烯导电复合材料的加工方法 |
| CN114149636A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-08 | 会通新材料股份有限公司 | 一种耐疲劳玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN114149636B (zh) * | 2021-12-14 | 2023-08-04 | 会通新材料股份有限公司 | 一种耐疲劳玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法 |
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