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专利号: 2018100337070
申请人: 安徽工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 染料;涂料;抛光剂;天然树脂;黏合剂;其他类目不包含的组合物;其他类目不包含的材料的应用
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种含有石墨烯的自修复环氧银胶,其特征在于,该环氧银胶是由以下重量百分比的组分组成:功能化石墨烯       0~20%;

导电金属粉         50%~80%;

环氧树脂           1%~10%;

环氧稀释剂         1%~5%;

动态固化剂         5%~15%;

固化促进剂         0.1%~1%;

自修复促进剂       0.1%~1%;

偶联剂             0.5%~2%;

所述动态固化剂选自二元羧酸、三元羧酸、二元酸酐以及三元酸酐中的一种或几种;

所述自修复促进剂选自乙酰丙酮锌、乙酰丙酮铜、乙酰丙酮铁、乙酰丙酮镍、乙酰丙酮钠和乙酰丙酮钙中的一种或者几种;

该自修复环氧银胶是通过以下步骤予以制备的:

(1)氧化石墨烯的制备:在冰水浴中,往三口烧瓶中加入1~10ml浓硫酸,再依次加入1~100g石墨、1~10g NaNO3,在搅拌下缓慢加入1~20g KMnO4;接着控制整个体系在 35~

100℃下反应1 h,然后缓慢加入去离子水,控制体系温度在80℃下反应 45~90 min;反应结束后,将产物加100~500ml去离子水稀释,并加入H2O2终止反应;接着将产物用稀盐酸洗涤除去金属离子,再用去离子水洗涤至中性;将得到的产物常温晾干或冷冻干燥,制备得到氧化石墨烯;

(2)石墨烯的功能化:将上述氧化石墨烯分散于去离子水中,超声0.5~1h,得到氧化石墨烯/水分散液;加入氨基酸和酰胺反应催化剂加热搅拌5 h;然后加入水合肼, 在 50~80℃下搅拌10~24 h,洗涤、干燥,制备得到羧酸基团功能化的石墨烯;所述氨基酸占氧化石墨烯的重量百分比为1~10%;

(3)将环氧树脂和环氧稀释剂在室温下混合3~30分钟,得到环氧树脂和环氧稀释剂的混合物,再将偶联剂加入到环氧树脂和环氧稀释剂的混合物中,室温下混合至均匀;

(4)将步骤(2)制备的羧酸功能化的石墨烯加入步骤(3)得到的混合物中,超声波分散1~5小时;

(5)将动态固化剂、固化促进剂和自修复促进剂加入到步骤(4)得到的混合物中混合至均匀,再加入导电金属粉混合至均匀,并在20~40℃下通过真空搅拌脱除气泡制备得到。

2.如权利要求1所述的含有石墨烯的自修复环氧银胶,其特征在于,所述功能化石墨烯的厚度为1~100nm。

3.如权利要求1所述的含有石墨烯的自修复环氧银胶,其特征在于,所述步骤(2)的氨基酸为谷氨酸、天冬氨酸、组氨酸、精氨酸和赖氨酸中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的含有石墨烯的自修复环氧银胶,其特征在于,所述环氧树脂选自缩水甘油醚类双酚A型、双酚F型环氧树脂、缩水甘油酯环氧树脂、脂肪族环氧树脂、脂环族环氧树脂、丙烯酸改性环氧树脂以及有机硅改性环氧树脂中的一种或几种。

5.如权利要求1所述的含有石墨烯的自修复环氧银胶,其特征在于,所述环氧稀释剂选自1,4-丁二醇缩水甘油醚、新戊二醇缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、二乙二醇缩水甘油醚、1,4-环己烷二醇缩水甘油醚、三羟甲基丙烷缩水甘油醚以及聚乙二醇二缩水甘油醚中的一种或几种。

6.如权利要求1所述的含有石墨烯的自修复环氧银胶,其特征在于,所述固化促进剂选自2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、甲基咪唑、二氨基二苯砜、2-十一烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2,4-二氨基-6-(2-十一烷基咪唑-1-乙基)-S-三嗪中的一种或几种。

7.如权利要求1所述的含有石墨烯的自修复环氧银胶,其特征在于,所述偶联剂为γ―氨丙基三乙氧基硅烷、γ―氨丙基三甲氧基硅烷、γ―(2,3-环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷、γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N―β―(氨乙基)―γ―氨丙基三甲氧基硅烷、N―β―(氨乙基)―γ―氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ― 氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ―氨丙基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或几种。

8.如权利要求1所述的含有石墨烯的自修复环氧银胶,其特征在于,所述导电金属粉为金属粉末或镀银粉末,所述金属粉末为银粉,金粉,镍粉,铜粉或铁粉;所述镀银粉末为镀银铜粉、镀银玻璃粉、镀银镍粉或镀银铝粉中的一种或几种。