CN114196166A - 一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种树脂基复合材料，特别是涉及一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材及其制备方法，属于复合材料技术领域。一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材是由环氧树脂、韧性呋喃树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、二乙烯三胺、端羧基液体丁腈橡胶、石墨烯液体纳米增强体、改性膨胀珍珠岩颗粒和玻璃纤维布复合而成。该石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材除具有良好的防腐效果外，更具有重量轻、强度高、抗静电、安装快捷方便等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种树脂基复合材料，特别是涉及一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材及其制备方法，属于复合材料技术领域。
背景技术
在化工、冶炼等企业的生产车间、仓库等地，在高校、研究所等单位的实验室，经常会使用操作台面、货架、设备架等，这些操作台面、货架、设备架等经常由金属板材、木板等加工制作而成，但这些板材在使用过程中都存在着一定的局限，由于上述场合经常会接触一些化学品，一旦化学品有滴洒，落在金属板材的表面，往往会对金属板材产生腐蚀，若采用不锈钢板材，则成本太高；而使用木板，强度相对较低，且木板在长期使用过程中还可能被虫蛀等。为克服上述不足，发明一种新型石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材及其制作方法，用于加工成操作台面、货架、设备架等，既能确保其不被腐蚀，同时又具有足够高的强度和长时间的使用寿命，十分必要。
发明内容
本发明就是针对上述目的提供一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材及其制备方法，该石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材除具有良好的防腐效果外，更具有重量轻、强度高、抗静电、安装快捷方便等特点。
一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材是由以下质量份数的组分构成：
所述的韧性呋喃树脂，其粘度为400-600mPa·s。
所述的改性膨胀珍珠岩颗粒，其平均粒径为100-200μm。
所述的玻璃纤维布，其单重为200、300、450g/m2中的一种。
一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材的制备方法，其制备过程为：
(1)按质量比100∶3-5∶0.2-0.3分别称取无水乙醇、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和石墨烯，将无水乙醇与γ-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀后，加入石墨烯并在40-50℃下超声分散1-3h，反应完成后滤干，得到功能化石墨烯；
(2)按质量比100∶6-8分别称取辛基缩水甘油醚和功能化石墨烯，在60-70℃水浴下搅拌分散50-70min，然后超声反应2-3h，并控制反应温度不超过30℃，反应完成后得到石墨烯液体纳米增强体；
(3)按摩尔比1-1.2∶2称取聚乙二醇-400和糠醇，将聚乙二醇-400置入容器中，调节其pH值至3.5-4.5，将体系升温至70-80℃，然后将糠醇缓慢滴加到容器中，边滴加边搅拌，滴加完毕，继续反应1-3h后出料，减压去除水分，得到聚乙二醇改性糠醇；将聚乙二醇改性糠醇与含有3-7个呋喃环的预聚物进行聚合，得到韧性呋喃树脂；
(4)按质量比1∶2-4∶1-3分别称取水玻璃、去离子水和甲酰胺，将水玻璃和去离子水混合均匀并水解反应30-60min，利用6mol/L的HNO3调节pH至1.0-1.6，然后加入甲酰胺，搅匀后再加入1mol/L的氨水调节pH至3.2-4.0得到液溶胶；按质量比100∶3-11分别称取膨胀珍珠岩和液溶胶，混匀后在空气中封闭陈化24-36h，最后在70-80℃、170-180℃下分别梯度干燥3-5h和6-8h，冷却至室温，粉碎，过筛，得到改性膨胀珍珠岩颗粒；
(5)按配方分别称取环氧树脂、韧性呋喃树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、二乙烯三胺、端羧基液体丁腈橡胶、石墨烯液体纳米增强体、改性膨胀珍珠岩颗粒和玻璃纤维布，将环氧树脂、韧性呋喃树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、端羧基液体丁腈橡胶、石墨烯液体纳米增强体、改性膨胀珍珠岩颗粒混合均匀，抽真空脱除气泡，再加入二乙烯三胺，搅拌均匀，然后与玻璃纤维布进行复合，在室温、60-80℃和110-120℃下分别梯度固化1-3h、40-60min和60-90min，得到一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材。
本发明一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材和金属板材相比，耐腐蚀性能好、成本低、重量轻、运输及安装方便等；和木板相比，强度高，不被虫蛀，防水及耐腐蚀性能好，使用寿命长等。
具体实施方式
实施例1：一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材是由以下质量份数的组分构成：
一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材的制备方法，其制备过程为：
(1)按质量比100∶4∶0.25分别称取无水乙醇、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和石墨烯，将无水乙醇与γ-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀后，加入石墨烯并在45℃下超声分散2h，反应完成后滤干，得到功能化石墨烯；
(2)按质量比100∶7分别称取辛基缩水甘油醚和功能化石墨烯，在65℃水浴下搅拌分散60min，然后超声反应2.5h，并控制反应温度不超过30℃，反应完成后得到石墨烯液体纳米增强体；
(3)按摩尔比1.1∶2称取聚乙二醇-400和糠醇，将聚乙二醇-400置入容器中，调节其pH值至4，将体系升温至75℃，然后将糠醇缓慢滴加到容器中，边滴加边搅拌，滴加完毕，继续反应2h后出料，减压去除水分，得到聚乙二醇改性糠醇；将聚乙二醇改性糠醇与含有5个呋喃环的预聚物进行聚合，得到韧性呋喃树脂(粘度为500mPa·s)；
(4)按质量比1∶3∶2分别称取水玻璃、去离子水和甲酰胺，将水玻璃和去离子水混合均匀并水解反应45min，利用6mol/L的HNO3调节pH至1.3，然后加入甲酰胺，搅匀后再加入1mol/L的氨水调节pH至3.6得到液溶胶；按质量比100∶7分别称取膨胀珍珠岩和液溶胶，混匀后在空气中封闭陈化30h，最后在75℃、175℃下分别梯度干燥4h和7h，冷却至室温，粉碎，过筛，得到改性膨胀珍珠岩颗粒(平均粒径为150μm)；
(5)按配方分别称取环氧树脂、韧性呋喃树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、二乙烯三胺、端羧基液体丁腈橡胶、石墨烯液体纳米增强体、改性膨胀珍珠岩颗粒和玻璃纤维布(单重为300g/m2)，将环氧树脂、韧性呋喃树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、端羧基液体丁腈橡胶、石墨烯液体纳米增强体、改性膨胀珍珠岩颗粒混合均匀，抽真空脱除气泡，再加入二乙烯三胺，搅拌均匀，然后与玻璃纤维布进行复合，在室温、70℃和115℃下分别梯度固化2h、50min和75min，得到一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材。
实施例2：一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材是由以下质量份数的组分构成：
一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材的制备方法，其制备过程为：
(1)按质量比100∶3∶0.2分别称取无水乙醇、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和石墨烯，将无水乙醇与γ-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀后，加入石墨烯并在40℃下超声分散1h，反应完成后滤干，得到功能化石墨烯；
(2)按质量比100∶6分别称取辛基缩水甘油醚和功能化石墨烯，在60℃水浴下搅拌分散50min，然后超声反应2h，并控制反应温度不超过30℃，反应完成后得到石墨烯液体纳米增强体；
(3)按摩尔比1∶2称取聚乙二醇-400和糠醇，将聚乙二醇-400置入容器中，调节其pH值至3.5，将体系升温至70℃，然后将糠醇缓慢滴加到容器中，边滴加边搅拌，滴加完毕，继续反应1h后出料，减压去除水分，得到聚乙二醇改性糠醇；将聚乙二醇改性糠醇与含有3个呋喃环的预聚物进行聚合，得到韧性呋喃树脂(粘度为400mPa·s)；
(4)按质量比1∶2∶1分别称取水玻璃、去离子水和甲酰胺，将水玻璃和去离子水混合均匀并水解反应30min，利用6mol/L的HNO3调节pH至1.0，然后加入甲酰胺，搅匀后再加入1mol/L的氨水调节pH至3.2得到液溶胶；按质量比100∶3分别称取膨胀珍珠岩和液溶胶，混匀后在空气中封闭陈化24h，最后在70℃、170℃下分别梯度干燥3h和6h，冷却至室温，粉碎，过筛，得到改性膨胀珍珠岩颗粒(平均粒径为100μm)；
(5)按配方分别称取环氧树脂、韧性呋喃树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、二乙烯三胺、端羧基液体丁腈橡胶、石墨烯液体纳米增强体、改性膨胀珍珠岩颗粒和玻璃纤维布(单重为200g/m2)，将环氧树脂、韧性呋喃树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、端羧基液体丁腈橡胶、石墨烯液体纳米增强体、改性膨胀珍珠岩颗粒混合均匀，抽真空脱除气泡，再加入二乙烯三胺，搅拌均匀，然后与玻璃纤维布进行复合，在室温、60℃和110℃下分别梯度固化1h、40min和60min，得到一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材。
实施例3：一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材是由以下质量份数的组分构成：
一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材的制备方法，其制备过程为：
(1)按质量比100∶5∶0.3分别称取无水乙醇、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和石墨烯，将无水乙醇与γ-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀后，加入石墨烯并在50℃下超声分散3h，反应完成后滤干，得到功能化石墨烯；
(2)按质量比100∶8分别称取辛基缩水甘油醚和功能化石墨烯，在70℃水浴下搅拌分散70min，然后超声反应3h，并控制反应温度不超过30℃，反应完成后得到石墨烯液体纳米增强体；
(3)按摩尔比1.2∶2称取聚乙二醇-400和糠醇，将聚乙二醇-400置入容器中，调节其pH值至4.5，将体系升温至80℃，然后将糠醇缓慢滴加到容器中，边滴加边搅拌，滴加完毕，继续反应3h后出料，减压去除水分，得到聚乙二醇改性糠醇；将聚乙二醇改性糠醇与含有7个呋喃环的预聚物进行聚合，得到韧性呋喃树脂(粘度为600mPa·s)；
(4)按质量比1∶4∶3分别称取水玻璃、去离子水和甲酰胺，将水玻璃和去离子水混合均匀并水解反应60min，利用6mol/L的HNO3调节pH至1.6，然后加入甲酰胺，搅匀后再加入1mol/L的氨水调节pH至4.0得到液溶胶；按质量比100∶11分别称取膨胀珍珠岩和液溶胶，混匀后在空气中封闭陈化36h，最后在80℃、180℃下分别梯度干燥5h和8h，冷却至室温，粉碎，过筛，得到改性膨胀珍珠岩颗粒(平均粒径为200μm)；
(5)按配方分别称取环氧树脂、韧性呋喃树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、二乙烯三胺、端羧基液体丁腈橡胶、石墨烯液体纳米增强体、改性膨胀珍珠岩颗粒和玻璃纤维布(单重为450g/m2)，将环氧树脂、韧性呋喃树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、端羧基液体丁腈橡胶、石墨烯液体纳米增强体、改性膨胀珍珠岩颗粒混合均匀，抽真空脱除气泡，再加入二乙烯三胺，搅拌均匀，然后与玻璃纤维布进行复合，在室温、80℃和120℃下分别梯度固化3h、60min和90min，得到一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材。
实施例4：一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材是由以下质量份数的组分构成：
一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材的制备方法，其制备过程为：
(1)按质量比100∶3∶0.25分别称取无水乙醇、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和石墨烯，将无水乙醇与γ-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀后，加入石墨烯并在50℃下超声分散1h，反应完成后滤干，得到功能化石墨烯；
(2)按质量比100∶7分别称取辛基缩水甘油醚和功能化石墨烯，在70℃水浴下搅拌分散50min，然后超声反应2.5h，并控制反应温度不超过30℃，反应完成后得到石墨烯液体纳米增强体；
(3)按摩尔比1.2∶2称取聚乙二醇-400和糠醇，将聚乙二醇-400置入容器中，调节其pH值至3.5，将体系升温至75℃，然后将糠醇缓慢滴加到容器中，边滴加边搅拌，滴加完毕，继续反应3h后出料，减压去除水分，得到聚乙二醇改性糠醇；将聚乙二醇改性糠醇与含有3个呋喃环的预聚物进行聚合，得到韧性呋喃树脂(粘度为500mPa·s)；
(4)按质量比1∶4∶1分别称取水玻璃、去离子水和甲酰胺，将水玻璃和去离子水混合均匀并水解反应45min，利用6mol/L的HNO3调节pH至1.6，然后加入甲酰胺，搅匀后再加入1mol/L的氨水调节pH至3.2得到液溶胶；按质量比100∶7分别称取膨胀珍珠岩和液溶胶，混匀后在空气中封闭陈化36h，最后在70℃、175℃下分别梯度干燥5h和6h，冷却至室温，粉碎，过筛，得到改性膨胀珍珠岩颗粒(平均粒径为150μm)；
(5)按配方分别称取环氧树脂、韧性呋喃树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、二乙烯三胺、端羧基液体丁腈橡胶、石墨烯液体纳米增强体、改性膨胀珍珠岩颗粒和玻璃纤维布(单重为450g/m2)，将环氧树脂、韧性呋喃树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、端羧基液体丁腈橡胶、石墨烯液体纳米增强体、改性膨胀珍珠岩颗粒混合均匀，抽真空脱除气泡，再加入二乙烯三胺，搅拌均匀，然后与玻璃纤维布进行复合，在室温、60℃和115℃下分别梯度固化3h、40min和75min，得到一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材。
实施例5：一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材是由以下质量份数的组分构成：
一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材的制备方法，其制备过程为：
(1)按质量比100∶4∶0.3分别称取无水乙醇、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和石墨烯，将无水乙醇与γ-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀后，加入石墨烯并在40℃下超声分散2h，反应完成后滤干，得到功能化石墨烯；
(2)按质量比100∶8分别称取辛基缩水甘油醚和功能化石墨烯，在60℃水浴下搅拌分散60min，然后超声反应3h，并控制反应温度不超过30℃，反应完成后得到石墨烯液体纳米增强体；
(3)按摩尔比1∶2称取聚乙二醇-400和糠醇，将聚乙二醇-400置入容器中，调节其pH值至4，将体系升温至80℃，然后将糠醇缓慢滴加到容器中，边滴加边搅拌，滴加完毕，继续反应1h后出料，减压去除水分，得到聚乙二醇改性糠醇；将聚乙二醇改性糠醇与含有5个呋喃环的预聚物进行聚合，得到韧性呋喃树脂(粘度为600mPa·s)；
(4)按质量比1∶2∶2分别称取水玻璃、去离子水和甲酰胺，将水玻璃和去离子水混合均匀并水解反应60min，利用6mol/L的HNO3调节pH至1.0，然后加入甲酰胺，搅匀后再加入1mol/L的氨水调节pH至3.6得到液溶胶；按质量比100∶11分别称取膨胀珍珠岩和液溶胶，混匀后在空气中封闭陈化24h，最后在75℃、180℃下分别梯度干燥3h和7h，冷却至室温，粉碎，过筛，得到改性膨胀珍珠岩颗粒(平均粒径为200μm)；
(5)按配方分别称取环氧树脂、韧性呋喃树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、二乙烯三胺、端羧基液体丁腈橡胶、石墨烯液体纳米增强体、改性膨胀珍珠岩颗粒和玻璃纤维布(单重为200g/m2)，将环氧树脂、韧性呋喃树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、端羧基液体丁腈橡胶、石墨烯液体纳米增强体、改性膨胀珍珠岩颗粒混合均匀，抽真空脱除气泡，再加入二乙烯三胺，搅拌均匀，然后与玻璃纤维布进行复合，在室温、70℃和120℃下分别梯度固化1h、50min和90min，得到一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材。
实施例6：一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材是由以下质量份数的组分构成：
一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材的制备方法，其制备过程为：
(1)按质量比100∶5∶0.2分别称取无水乙醇、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和石墨烯，将无水乙醇与γ-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀后，加入石墨烯并在45℃下超声分散3h，反应完成后滤干，得到功能化石墨烯；
(2)按质量比100∶6分别称取辛基缩水甘油醚和功能化石墨烯，在65℃水浴下搅拌分散70min，然后超声反应2h，并控制反应温度不超过30℃，反应完成后得到石墨烯液体纳米增强体；
(3)按摩尔比1.1∶2称取聚乙二醇-400和糠醇，将聚乙二醇-400置入容器中，调节其pH值至4.5，将体系升温至70℃，然后将糠醇缓慢滴加到容器中，边滴加边搅拌，滴加完毕，继续反应2h后出料，减压去除水分，得到聚乙二醇改性糠醇；将聚乙二醇改性糠醇与含有7个呋喃环的预聚物进行聚合，得到韧性呋喃树脂(粘度为400mPa·s)；
(4)按质量比1∶3∶3分别称取水玻璃、去离子水和甲酰胺，将水玻璃和去离子水混合均匀并水解反应30min，利用6mol/L的HNO3调节pH至1.3，然后加入甲酰胺，搅匀后再加入1mol/L的氨水调节pH至4.0得到液溶胶；按质量比100∶3分别称取膨胀珍珠岩和液溶胶，混匀后在空气中封闭陈化30h，最后在80℃、170℃下分别梯度干燥4h和8h，冷却至室温，粉碎，过筛，得到改性膨胀珍珠岩颗粒(平均粒径为100μm)；
(5)按配方分别称取环氧树脂、韧性呋喃树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、二乙烯三胺、端羧基液体丁腈橡胶、石墨烯液体纳米增强体、改性膨胀珍珠岩颗粒和玻璃纤维布(单重为300g/m2)，将环氧树脂、韧性呋喃树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、端羧基液体丁腈橡胶、石墨烯液体纳米增强体、改性膨胀珍珠岩颗粒混合均匀，抽真空脱除气泡，再加入二乙烯三胺，搅拌均匀，然后与玻璃纤维布进行复合，在室温、80℃和110℃下分别梯度固化2h、60min和60min，得到一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材。
实施例7：一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材是由以下质量份数的组分构成：
一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材的制备方法，其制备过程为：
(1)按质量比100∶3∶0.2分别称取无水乙醇、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和石墨烯，将无水乙醇与γ-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀后，加入石墨烯并在40℃下超声分散1h，反应完成后滤干，得到功能化石墨烯；
(2)按质量比100∶7分别称取辛基缩水甘油醚和功能化石墨烯，在65℃水浴下搅拌分散60min，然后超声反应2.5h，并控制反应温度不超过30℃，反应完成后得到石墨烯液体纳米增强体；
(3)按摩尔比1.2∶2称取聚乙二醇-400和糠醇，将聚乙二醇-400置入容器中，调节其pH值至4.5，将体系升温至80℃，然后将糠醇缓慢滴加到容器中，边滴加边搅拌，滴加完毕，继续反应3h后出料，减压去除水分，得到聚乙二醇改性糠醇；将聚乙二醇改性糠醇与含有7个呋喃环的预聚物进行聚合，得到韧性呋喃树脂(粘度为600mPa·s)；
(4)按质量比1∶2∶1分别称取水玻璃、去离子水和甲酰胺，将水玻璃和去离子水混合均匀并水解反应30min，利用6mol/L的HNO3调节pH至1.0，然后加入甲酰胺，搅匀后再加入1mol/L的氨水调节pH至3.2得到液溶胶；按质量比100∶3分别称取膨胀珍珠岩和液溶胶，混匀后在空气中封闭陈化24h，最后在70℃、170℃下分别梯度干燥3h和6h，冷却至室温，粉碎，过筛，得到改性膨胀珍珠岩颗粒(平均粒径为100μm)；
(5)按配方分别称取环氧树脂、韧性呋喃树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、二乙烯三胺、端羧基液体丁腈橡胶、石墨烯液体纳米增强体、改性膨胀珍珠岩颗粒和玻璃纤维布(单重为300g/m2)，将环氧树脂、韧性呋喃树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、端羧基液体丁腈橡胶、石墨烯液体纳米增强体、改性膨胀珍珠岩颗粒混合均匀，抽真空脱除气泡，再加入二乙烯三胺，搅拌均匀，然后与玻璃纤维布进行复合，在室温、70℃和115℃下分别梯度固化2h、50min和75min，得到一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材。
实施例8：一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材是由以下质量份数的组分构成：
一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材的制备方法，其制备过程为：
(1)按质量比100∶3.5∶0.22分别称取无水乙醇、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和石墨烯，将无水乙醇与γ-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀后，加入石墨烯并在42℃下超声分散1.3h，反应完成后滤干，得到功能化石墨烯；
(2)按质量比100∶6.8分别称取辛基缩水甘油醚和功能化石墨烯，在63℃水浴下搅拌分散53min，然后超声反应2.3h，并控制反应温度不超过30℃，反应完成后得到石墨烯液体纳米增强体；
(3)按摩尔比1.12∶2称取聚乙二醇-400和糠醇，将聚乙二醇-400置入容器中，调节其pH值至3.7，将体系升温至77℃，然后将糠醇缓慢滴加到容器中，边滴加边搅拌，滴加完毕，继续反应1.7h后出料，减压去除水分，得到聚乙二醇改性糠醇；将聚乙二醇改性糠醇与含有6个呋喃环的预聚物进行聚合，得到韧性呋喃树脂(粘度为450mPa·s)；
(4)按质量比1∶2.4∶1.3分别称取水玻璃、去离子水和甲酰胺，将水玻璃和去离子水混合均匀并水解反应35min，利用6mol/L的HNO3调节pH至1.5，然后加入甲酰胺，搅匀后再加入1mol/L的氨水调节pH至3.5得到液溶胶；按质量比100∶5分别称取膨胀珍珠岩和液溶胶，混匀后在空气中封闭陈化25h，最后在76℃、176℃下分别梯度干燥3.5h和6.8h，冷却至室温，粉碎，过筛，得到改性膨胀珍珠岩颗粒(平均粒径为120μm)；
(5)按配方分别称取环氧树脂、韧性呋喃树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、二乙烯三胺、端羧基液体丁腈橡胶、石墨烯液体纳米增强体、改性膨胀珍珠岩颗粒和玻璃纤维布(单重为300g/m2)，将环氧树脂、韧性呋喃树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、端羧基液体丁腈橡胶、石墨烯液体纳米增强体、改性膨胀珍珠岩颗粒混合均匀，抽真空脱除气泡，再加入二乙烯三胺，搅拌均匀，然后与玻璃纤维布进行复合，在室温、63℃和113℃下分别梯度固化1.3h、46min和66min，得到一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材。
下面通过检测，反映实施例1的性能：
经检测，上述石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材拉伸强度：108.31MPa，拉伸模量：2.7GPa，弯曲强度：120.78MPa，弯曲模量：3.89GPa；分别与15％盐酸、20％氢氧化钠、丙酮、甲苯及机油接触2个月，板材表面均无凹坑、变色等被腐蚀现象。
检测结果表明，实施例1的石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材具有优异的力学性能和耐腐蚀性能。
Claims (5)
1.一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材，其特征在于是由以下质量份数的组分构成：
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材，其特征在于所述的韧性呋喃树脂，其粘度为400-600mPa·s。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材，其特征在于所述的改性膨胀珍珠岩颗粒，其平均粒径为100-200μm。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材，其特征在于所述的玻璃纤维布，其单重为200、300、450g/m2中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)按质量比100∶3-5∶0.2-0.3分别称取无水乙醇、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和石墨烯，将无水乙醇与γ-氨丙基三乙氧基硅烷混合均匀后，加入石墨烯并在40-50℃下超声分散1-3h，反应完成后滤干，得到功能化石墨烯；
(2)按质量比100∶6-8分别称取辛基缩水甘油醚和功能化石墨烯，在60-70℃水浴下搅拌分散50-70min，然后超声反应2-3h，并控制反应温度不超过30℃，反应完成后得到石墨烯液体纳米增强体；
(3)按摩尔比1-1.2∶2称取聚乙二醇-400和糠醇，将聚乙二醇-400置入容器中，调节其pH值至3.5-4.5，将体系升温至70-80℃，然后将糠醇缓慢滴加到容器中，边滴加边搅拌，滴加完毕，继续反应1-3h后出料，减压去除水分，得到聚乙二醇改性糠醇；将聚乙二醇改性糠醇与含有3-7个呋喃环的预聚物进行聚合，得到韧性呋喃树脂；
(4)按质量比1∶2-4∶1-3分别称取水玻璃、去离子水和甲酰胺，将水玻璃和去离子水混合均匀并水解反应30-60min，利用6mol/L的HNO3调节pH至1.0-1.6，然后加入甲酰胺，搅匀后再加入1mol/L的氨水调节pH至3.2-4.0得到液溶胶；按质量比100∶3-11分别称取膨胀珍珠岩和液溶胶，混匀后在空气中封闭陈化24-36h，最后在70-80℃、170-180℃下分别梯度干燥3-5h和6-8h，冷却至室温，粉碎，过筛，得到改性膨胀珍珠岩颗粒；
(5)按配方分别称取环氧树脂、韧性呋喃树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、二乙烯三胺、端羧基液体丁腈橡胶、石墨烯液体纳米增强体、改性膨胀珍珠岩颗粒和玻璃纤维布，将环氧树脂、韧性呋喃树脂、聚乙二醇二缩水甘油醚、端羧基液体丁腈橡胶、石墨烯液体纳米增强体、改性膨胀珍珠岩颗粒混合均匀，抽真空脱除气泡，再加入二乙烯三胺，搅拌均匀，然后与玻璃纤维布进行复合，在室温、60-80℃和110-120℃下分别梯度固化1-3h、40-60min和60-90min，得到一种石墨烯改性环氧树脂基复合材料板材。
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