专利名称：氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种制备氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料的简便方法。
背景技术：
不饱和聚酯树脂(UPR)具有良好的力学性能、电性能和耐化学性能，是复合增强材料中使用量最多的一种树脂，其复合材料被广泛用于船舶、汽车、建材业等工业。与其它热固性树脂相比，UPR具有粘度低，加工方便，既可在常温常压下固化，也可在加温加压下反应；固化不放出小分子，可制造出比较均勻的产品；价格适中；等等。但是，普通UPR的韧性、 耐热性和耐腐蚀性等还不甚理想。因此提高UPR的力学性能和耐受性等改性研究工作具有重要意义。改善性能的一个很好办法就是加入填料，如蒙脱土、气相二氧化硅、海泡石、高岭土、纳米氮化铝、纳米二氧化钛、纳米陶土和碳纳米管(中国专利CN 101407622)等。据考察，目前国内外还没有报道关于利用石墨烯材料来增强不饱和聚酯树脂的复合材料。石墨烯是拥有Sp2杂化轨道的二维碳原子晶体，由Geim等于2004年发现，并能稳定存在，是目前世界上最薄的材料-单原子厚度的无机纳米材料。石墨烯不仅具有优异的电学性能，而且质量轻，导热性好，拉伸强度和模量分别为125 GPa和1060 GPa，强度是钢的100多倍。 与昂贵的富勒烯和碳纳米管相比，氧化石墨烯价格低廉，原料易得，有望成为聚合物纳米复合材料的优质填料。近年来，Ruoff等用化学方法相继研制出石墨烯/聚合物导电纳米复合材料和无支撑的氧化石墨烯纸(Nature, 2006, 442 (7100) 282 ；Nature. 2007, 448: 457)，掀起了氧化石墨烯应用研究的热潮。从石墨制备氧化石墨(Graphite Oxide, GO )被认为是大规模合成石墨烯的战略起点。GO的制备方法通常有Brodie法、Standenmaier法和Hummers法。GO可进一步用机械方法，如热解膨胀或在溶剂中超声分散，制备稳定的准二维氧化石墨烯悬浮液。氧化石墨烯要填入到非亲水性材料当中，一般需要将其进行改性后使其可溶于有机溶剂中。
发明内容
本发明目的在于提供一种工艺简单、易操作、可工业化的氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料及其制备方法。本发明的技术方案为一种氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料，原料为二元醇、 氧化石墨烯、饱和二元酸或酸酐、不饱和二元酸或酸酐、乙烯基单体以及常规的阻聚剂、引发剂和促进剂，其中氧化石墨烯的含量为0. 06-0. 5 wt%,。制备所述的氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料的方法，将氧化石墨烯加入二元醇中直接进行超声分散，或是将二元醇加入氧化石墨烯水溶液中进行超声分散再分馏除去水得到均勻分散的氧化石墨烯/ 二元醇溶液；与计量比的饱和二元酸或酸酐、不饱和二元酸或酸酐以及阻聚剂进行缩聚反应，聚合完成后加入乙烯基单体稀释后制备出氧化石墨烯/ 不饱和聚酯树脂；最后再加入引发剂和促进剂固化交联后得到氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料。所述的制备氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料的方法，其特征在于，具体步骤包括
第一步，往40重量份的二元醇中加入0. 1-0. 9重量份的氧化石墨烯，20-50°C下剧烈搅拌并超声0. 5-池，得到均勻分散的氧化石墨烯/ 二元醇溶液。或往已制备好的氧化石墨烯水溶液加入40重量份的二元醇，搅拌均勻后超声半小时，得到均勻分散的氧化石墨烯/水/ 二元醇溶液；将此溶液转移到带有温度计、导气管、机械搅拌和分馏柱的四颈烧瓶中，接上蒸馏装置后搅拌并通氮气，升温至100-180°C，保温数小时，直至无水蒸馏出来，得到均勻分散的氧化石墨烯/二元醇溶液；
第二步，将第一步得到的氧化石墨烯/二元醇溶液中加入计量比的饱和二元酸或酸酐、不饱和二元酸或酸酐和阻聚剂，升温至150-160°C，保温0. 5^1. 5h，结束后升温至 19(T 210°C脱水酯化，控制分馏柱温度彡105°C ；当酸值达到2(T60 mgKOH/g时，降温至 7(T120°C，加入溶有阻聚剂的乙烯基单体，重量为整个体系的1/3进行稀释，分散均勻得到氧化石墨烯/不饱和聚酯树脂；
第三步，取第二步所得到的氧化石墨烯/不饱和聚酯树脂100重量份，加入2-4重量份的引发剂搅拌均勻，再加入< 0. 5重量份的促进剂并搅拌均勻；将以上固化体系倒入模具中，真空除气泡，在< 100°C但>0°C下固化成型，得到氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料。所述二元醇是乙二醇、丙二醇、丁二醇、一缩二乙二醇或一缩二丙二醇中的任一种或几种。所述的饱和二元酸是邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸中的任意一种或几种，所述的饱和二元酸酐是邻苯二甲酸酐或卤代苯酐中的任意一种或几种。所述的不饱和二元酸酐是顺丁烯二酸或酸酐，所述的不饱和二元酸是反丁烯二酸、衣康酸、柠康酸和卤代顺丁烯二酸中的任意一种或几种。所述的阻聚剂是对苯二酚、对苯醌或2，6- 二叔丁基对甲基苯酚中的任一种或几种。所述的乙烯基单体是苯乙烯、二乙烯基苯、丙烯酸类、甲基丙烯酸类、氯丙基、丁烯二酸或丙烯醇中的任一种或几种。所述的引发剂为叔丁基过氧化二月桂酰、异丙苯过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化二月桂酰、过氧化二苯甲酰、过氧化二氯对苯甲酰、过氧化辛酸叔丁酯、 过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化甲乙酮或过氧化环己酮等中的任一种或几种。所述的促进剂为#，二甲基苯胺、#，二乙基苯胺、#，二甲基对甲苯胺、环烷酸钴、异辛酸钴、环烷酸锰、异辛酸锰；十二烷基硫醇、二苯甲酮、安息香及其醚类中的任一种或几种。有益效果
(1)提出了一种简便的方法来制备氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料，并不需要预先对氧化石墨烯进行改性处理使其溶于有机溶剂，而是通过氧化石墨烯直接超声分散于二元醇，或将二元醇加入氧化石墨烯/水溶液后进行分馏处理，得到分散良好的氧化石墨烯/ 二元醇溶液作为二元醇原料；
(2)采用多步法合成技术，操作容易，产品质量稳定，工艺简单，易于工业扩大生产，实用性强；
(3)所得到的树脂具有气干性，不需要再加入封端剂，耐腐蚀和老化，并且材料的力学、 热学和电学性能满足通用性不饱和聚酯树脂众多领域的要求。(4)本发明制备方法采用的复合改性材料来源于石墨，价格较低，有利于降低成本。比同类不改性的通用型不饱和聚酯树脂成本低广5%，但力学性能、热学性能和电学性能均有较大幅度的提高。
具体实施例方式本发明下面的实施例仅作为本发明内容的进一步说明，不能作为本发明的限定内容或范围。下面结合实施例对本发明作进一步详述。一种氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料的制备方法，首先将氧化石墨烯直接加入二元醇中，剧烈搅拌并超声分散，或将一定量氧化石墨烯的水溶液与二元醇混合液进行分馏处理后，制得分散性良好的氧化石墨烯/ 二元醇溶液；然后将此二元醇溶液作为二元醇原料，与饱和二元酸(酐)、不饱和二元酸(酐)、阻聚剂等缩聚反应，聚合完成后加入乙烯基单体稀释后制备出氧化石墨烯/不饱和聚酯树脂；最后再往树脂加入引发剂和促进剂等， 固化交联后制备氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料。其具体步骤包括
第一步，往40重量份的二元醇中加入0. 1-0. 9重量份的氧化石墨烯，20-50°C下剧烈搅拌并超声0. 5-池，得到均勻分散的氧化石墨烯/ 二元醇溶液。或往已制备好的氧化石墨烯水溶液加入40重量份的二元醇，搅拌均勻后超声半小时，得到均勻分散的氧化石墨烯/水/ 二元醇溶液；将此溶液转移到带有温度计、导气管、机械搅拌和分馏柱的四颈烧瓶中，接上蒸馏装置后搅拌并通氮气，升温至100-180°C，保温数小时，直至无水蒸馏出来，得到均勻分散的氧化石墨烯/二元醇溶液。第二步，将第一步得到的氧化石墨烯/ 二元醇溶液作为二元醇原料，并加入计量比的饱和二元酸(酐)、不饱和二元酸(酐)和阻聚剂等，升温至150-160°C，保温0. 5^1. 5h， 结束后升温至19(T 210°C脱水酯化，控制分馏柱温度彡105°C;当酸值达到2(T60 mgKOH/g 时，降温至7(T120°C，加入溶有阻聚剂的乙烯基单体(重量为整个体系的1/3)进行稀释， 分散均勻得到氧化石墨烯/不饱和聚酯树脂。第三步，取第二步所得到的树脂100重量份，加入2-4重量份的引发剂搅拌均勻， 再加入0-0. 5重量份的促进剂并搅拌均勻；将以上固化体系倒入模具中，真空除气泡，在 0-100°C下固化成型，得到氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料。所述的氧化石墨烯通过热解膨胀或超声分散氧化石墨得到，而氧化石墨则可由 Brodie法、Staudenmaier法或Hummers法等化学氧化的方法制备。所述的二元醇是乙二醇、丙二醇、丁二醇、一缩二乙二醇或一缩二丙二醇等中的一种或几种。所述的饱和二元酸(酐)是邻苯二甲酸(酐)、间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸和卤代苯酐等中的一种或几种。
所述的不饱和二元酸(酐)是顺丁烯二酸(酐)、反丁烯二酸、衣康酸、柠康酸和卤代顺丁烯二酸等中的一种或几种。所述的阻聚剂是对苯二酚、对苯醌和2，6- 二叔丁基对甲基苯酚中的一种或几种。所述的乙烯基单体是苯乙烯、二乙烯基苯、丙烯酸类、甲基丙烯酸类、氯丙基、丁烯二酸和丙烯醇等其中的一种或几种。所述的引发剂包括氢过氧化物、二酰基过氧化物、二烷基过氧化物、过氧化酯类或酮过氧化物，如叔丁基过氧化二月桂酰、异丙苯过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化二月桂酰、过氧化二苯甲酰、过氧化二氯对苯甲酰、过氧化辛酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化甲乙酮和过氧化环己酮等中的一种或几种。所述的促进剂包括叔胺类，如#，二甲基苯胺、Λ/，二乙基苯胺、Λ/，二甲基对甲苯胺；变价金属盐，如环烷酸钴、异辛酸钴、环烷酸锰、异辛酸锰；十二烷基硫醇、二苯甲酮、安息香及其醚类中的一种或几种。所述的方法制备得到的氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料，可用在建筑材料、模具、汽车、农用设备、绝缘用具、船舶用具医疗设备、日用品、工业衬垫等众多领域。实施例1
第一步，往20g的氧化石墨烯水溶液(重量含量为3%)加入40g的乙二醇，搅拌均勻后超声半小时，得到均勻分散的氧化石墨烯/水/ 二元醇溶液；将此溶液转移到带有温度计、导气管、机械搅拌和分馏柱的四颈烧瓶中，接上蒸馏装置后搅拌并通氮气，升温至100-180°C， 保温数小时，直至无水蒸馏出来，得到均勻分散的氧化石墨烯/ 二元醇溶液。第二步，取35g第一步得到的二元醇液作为二元醇原料，并加入25. 9 g顺酐、 39. Ig苯酐和0. Ig对苯二酚，升温至150-160°C，保温0. 5 1. 5h，结束后升温至190 210°C 脱水酯化，控制分馏柱温度彡105°C;当酸值达到40 mgKOH/g时，降温至7(Tl20°C，加入溶有0. Olg阻聚剂的苯乙烯单体50 g(重量为整个体系的1/3)进行稀释，分散均勻得到氧化石墨烯/不饱和聚酯树脂。第三步，取第二步所得到的树脂100 g，加入2g的过氧化苯甲酰搅拌均勻，再加入 0.2 g 二甲基苯胺并搅拌均勻；将以上固化体系倒入模具中，真空除气泡，在室温固化M h固化成型后升至50°C后处理12 h，得到氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料。实施例2
第一步中，往30g的氧化石墨烯水溶液加入40g的乙二醇，其他同实施例1。第二步、第三步同实施例1。实施例3
第一步中，往40g的氧化石墨烯水溶液加入40g的乙二醇，其他同实施例1。第二步、第三步同实施例1。实施例4
第一步中，往50g的氧化石墨烯水溶液加入40g的乙二醇，其他同实施例1。第二步、第三步同实施例1。实施例5
第一步中，往60g的氧化石墨烯水溶液加入40g的乙二醇，其他同实施例1。第二步、第三步同实施例1。
实施例6
第一步中，将300 mg氧化石墨烯直接加入40g的乙二醇中，剧烈搅拌后超声1 h，得到均勻分散的氧化石墨烯/二元醇溶液。第二步、第三步同实施例1。实施例7
第一步中，将500 mg氧化石墨烯直接加入60g的一缩二乙二醇中，剧烈搅拌后超声1 h，得到均勻分散的氧化石墨烯/ 二元醇溶液。第二步，取59. 8 g第一步得到的二元醇液作为二元醇原料，并加入25. 9 g顺酐、 39. Ig苯酐和0. Ig对苯二酚，升温至150-160°C，保温0. 5 1. 5h，结束后升温至190 210°C 脱水酯化，控制分馏柱温度彡105°C;当酸值达到40 mgKOH/g时，降温至7(Tl20°C，加入溶有0. Olg阻聚剂的苯乙烯单体62 g(重量为整个体系的1/3)进行稀释，分散均勻得到氧化石墨烯/不饱和聚酯树脂。第三步同实施例1。实施例8
第一步同实施例6。第二步，取35g第一步得到的二元醇液作为二元醇原料，并加入30. 6 g顺丁烯二酸、39. Ig苯酐和0. Ig对苯二酚，升温至150-160°C，保温0. 5 1. 5h，结束后升温至190 210°C脱水酯化，控制分馏柱温度彡105°C ；当酸值达到40 mgKOH/g时，降温至7(Tl20°C， 加入溶有0. Olg阻聚剂的苯乙烯单体52 g(重量为整个体系的1/ 进行稀释，分散均勻得到氧化石墨烯/不饱和聚酯树脂。第三步同实施例1。实施例9
第一步同实施例6。第二步，取35g第一步得到的二元醇液作为二元醇原料，并加入34. 3 g衣康酸、 39. Ig苯酐和0. Ig 2，6-二叔丁基对甲基苯酚，升温至150-160°C，保温0. 5 1.5h，结束后升温至19(T 210°C脱水酯化，控制分馏柱温度彡105°C;当酸值达到40 mgKOH/g时，降温至 7(T120°C，加入溶有0. Olg阻聚剂的苯乙烯单体M g(重量为整个体系的1/3)进行稀释， 分散均勻得到氧化石墨烯/不饱和聚酯树脂。第三步同实施例1。实施例10
第一步同实施例6。第二步，取35g第一步得到的二元醇液作为二元醇原料，并加入25. 9 g马来酸酐、 39. Ig苯酐和0. Ig对苯醌，升温至150-160°C，保温0. 5 1.5h，结束后升温至190 210°C脱水酯化，控制分馏柱温度彡105°C;当酸值达到40 mgKOH/g时，降温至7(Tl20°C，加入溶有 0. Olg阻聚剂的二乙烯基苯50 g (重量为整个体系的1/3)进行稀释，分散均勻得到氧化石墨烯/不饱和聚酯树脂。第三步，同实施例1。实施例11
第一步同实施例6。
第二步，取35g第一步得到的二元醇液作为二元醇原料，并加入25. 9 g马来酸酐、 39. Ig苯酐和0. Ig 2，6-二叔丁基对甲基苯酚，升温至150-160°C，保温0. 5 1.5h，结束后升温至19(T 210°C脱水酯化，控制分馏柱温度彡105°C;当酸值达到40 mgKOH/g时，降温至 7(T120°C，加入溶有O.Olg阻聚剂的丙烯酸单体50 g(重量为整个体系的1/3)进行稀释， 分散均勻得到氧化石墨烯/不饱和聚酯树脂。第三步，同实施例1。实施例12
第一步同实施例6。第二步，取35g第一步得到的二元醇液作为二元醇原料，并加入25. 9 g马来酸酐、 39. Ig苯酐和0. Ig对苯二酚，升温至150-160°C，保温0. 5 1. 5h，结束后升温至190 210°C 脱水酯化，控制分馏柱温度彡105°C;当酸值达到40 mgKOH/g时，降温至7(T120°C，加入溶有0. Olg阻聚剂的丁烯二酸单体50 g(重量为整个体系的1/ 进行稀释，分散均勻得到氧化石墨烯/不饱和聚酯树脂。第三步，同实施例1。实施例13
第一步同实施例6。第二步，取35g第一步得到的二元醇液作为二元醇原料，并加入25. 9 g马来酸酐、 39. Ig苯酐和0. Ig对苯二酚，升温至150-160°C，保温0. 5 1. 5h，结束后升温至190 210°C 脱水酯化，控制分馏柱温度彡105°C;当酸值达到40 mgKOH/g时，降温至7(Tl20°C，加入溶有0. Olg阻聚剂的氯丙基单体50 g(重量为整个体系的1/3)进行稀释，分散均勻得到氧化石墨烯/不饱和聚酯树脂。第三步，同实施例1。实施例14
第一步，第二步同实施例6。第三步，取第二步所得到的树脂100 g，加入2g的过氧化甲乙酮搅拌均勻，再加入 0.5 g环烷酸钴并搅拌均勻；将以上固化体系倒入模具中，真空除气泡，在室温固化对h固化成型后升至50°C后处理12 h，得到氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料。实施例15
第一步，第二步同实施例6。第三步，取第二步所得到的树脂100 g，加入2g的过氧化苯甲酸叔丁酯搅拌均勻， 再加入0.2 g Ar, Λ/-二甲基对甲苯胺并搅拌均勻；将以上固化体系倒入模具中，真空除气泡，在室温固化M h固化成型后升至50°C后处理12 h，得到氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料。实施例16
第一步，第二步同实施例6。第三步，取第二步所得到的树脂100 g，加入2g的异丙苯过氧化氢搅拌均勻，再加入0.2 g Ar, 二甲基对甲苯胺并搅拌均勻；将以上固化体系倒入模具中，真空除气泡，在室温固化对h固化成型后升至50°C后处理12 h，得到氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料。实施例17第一步，第二步同实施例6。第三步，取第二步所得到的树脂100 g，加入2g的过氧化二叔丁基搅拌均勻，再加入0.2 g Ar, 二甲基对甲苯胺并搅拌均勻；将以上固化体系倒入模具中，真空除气泡，在室温固化对h固化成型后升至50°C后处理12 h，得到氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料。实施例18
第一步，第二步同实施例6。第三步，取第二步所得到的树脂100 g，加入2g的过氧化二月桂酰搅拌均勻，再加入0. 2 g十二烷基硫醇并搅拌均勻；将以上固化体系倒入模具中，真空除气泡，在室温固化 24 h固化成型后升至50°C后处理12 h，得到氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料。实施例19
第一步，第二步同实施例6。第三步，取第二步所得到的树脂100 g，加入2g的过氧化二异丙苯搅拌均勻，再加入0.2 g 二苯甲酮并搅拌均勻；将以上固化体系倒入模具中，真空除气泡，在室温固化对h 固化成型后升至50°C后处理12 h，得到氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料。实施例20
第一步，第二步同实施例6。第三步，取第二步所得到的树脂100 g，加入2g的过氧化苯甲酰搅拌均勻，再加入 0.2 g安息香并搅拌均勻；将以上固化体系倒入模具中，真空除气泡，在室温固化对h固化成型后升至50°C后处理12 h，得到氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料。比较例1
第一步，空白试验，准备好不含氧化石墨烯的乙二醇。第二步，取35g第一步准备的二元醇，并加入25. 9 g顺酐、39. Ig苯酐和0. Ig对苯二酚，升温至150-16(TC，保温0. 5^1. 5h，结束后升温至19(T 210°C脱水酯化，控制分馏柱温度彡1050C ；当酸值达到40 mgKOH/g时，降温至7(Tl20°C，加入溶有0. Olg阻聚剂的苯乙烯单体50 g(重量为整个体系的1/ 进行稀释，分散均勻得到氧化石墨烯/不饱和聚酯树脂。第三步，取第二步所得到的树脂100 g，加入2g的过氧化苯甲酰搅拌均勻，再加入 0.2 g 二甲基苯胺的并搅拌均勻；将以上固化体系倒入模具中，真空除气泡，在室温固化M h固化成型后升至50°C后处理12 h，得到氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料。实施例1-6和比较例1样品的主要物理性能指标比较见表1。可见其物理指标均满足一般通用型树脂成膜要求。
权利要求
1.一种氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料，其特征在于，原料为二元醇、氧化石墨烯、 饱和二元酸或酸酐、不饱和二元酸或酸酐、乙烯基单体以及常规的阻聚剂、引发剂和促进剂，其中氧化石墨烯的含量为0. 06-0. 5 Wt%0
2.制备权利要求1所述的氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料的方法，其特征在于，将氧化石墨烯加入二元醇中直接进行超声分散，或是将二元醇加入氧化石墨烯水溶液中进行超声分散再分馏除去水得到均勻分散的氧化石墨烯/ 二元醇溶液；与计量比的饱和二元酸或酸酐、不饱和二元酸或酸酐以及阻聚剂进行缩聚反应，聚合完成后加入乙烯基单体稀释后制备出氧化石墨烯/不饱和聚酯树脂；最后再加入引发剂和促进剂固化交联后得到氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料。
3.如权利要求2所述的制备氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料的方法，其特征在于，具体步骤包括第一步，往40重量份的二元醇中加入0. 1-0. 9重量份的氧化石墨烯，20-50°C下剧烈搅拌并超声0. 5-池，得到均勻分散的氧化石墨烯/ 二元醇溶液；或往已制备好的氧化石墨烯水溶液加入40重量份的二元醇，搅拌均勻后超声半小时，得到均勻分散的氧化石墨烯/水/ 二元醇溶液；将此溶液转移到带有温度计、导气管、机械搅拌和分馏柱的四颈烧瓶中，接上蒸馏装置后搅拌并通氮气，升温至100-180°C，保温数小时，直至无水蒸馏出来，得到均勻分散的氧化石墨烯/二元醇溶液；第二步，将第一步得到的氧化石墨烯/二元醇溶液中加入计量比的饱和二元酸或酸酐、不饱和二元酸或酸酐和阻聚剂，升温至150-160°C，保温0. 5^1. 5h，结束后升温至 19(T 210°C脱水酯化，控制分馏柱温度彡105°C ；当酸值达到2(T60 mgKOH/g时，降温至 7(T120°C，加入溶有阻聚剂的乙烯基单体，重量为整个体系的1/3进行稀释，分散均勻得到氧化石墨烯/不饱和聚酯树脂；第三步，取第二步所得到的氧化石墨烯/不饱和聚酯树脂100重量份，加入2-4重量份的引发剂搅拌均勻，再加入< 0. 5重量份的促进剂并搅拌均勻；将以上固化体系倒入模具中，真空除气泡，在< 100°C但>0°C下固化成型，得到氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料。
4.如权利要求2或3所述的制备氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料的方法，其特征在于，所述二元醇是乙二醇、丙二醇、丁二醇、一缩二乙二醇或一缩二丙二醇中的任一种或几种。
5.如权利要求2或3所述的制备氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料的方法，其特征在于，所述的饱和二元酸是邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸中的任意一种或几种，所述的饱和二元酸酐是邻苯二甲酸酐或卤代苯酐中的任意一种或几种。
6.如权利要求2或3所述的制备氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料的方法，其特征在于，所述的不饱和二元酸酐是顺丁烯二酸或酸酐，所述的不饱和二元酸是反丁烯二酸、衣康酸、柠康酸和卤代顺丁烯二酸中的任意一种或几种。
7.如权利要求2或3所述的制备氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料的方法，其特征在于，所述的阻聚剂是对苯二酚、对苯醌或2，6- 二叔丁基对甲基苯酚中的任一种或几种。
8.如权利要求2或3所述的制备氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料的方法，其特征在于，所述的乙烯基单体是苯乙烯、二乙烯基苯、丙烯酸类、甲基丙烯酸类、氯丙基、丁烯二酸或丙烯醇中的任一种或几种。
9.如权利要求2或3所述的制备氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料的方法，其特征在于，所述的引发剂为叔丁基过氧化二月桂酰、异丙苯过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化二月桂酰、过氧化二苯甲酰、过氧化二氯对苯甲酰、过氧化辛酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化甲乙酮或过氧化环己酮等中的任一种或几种。
10.如权利要求2或3所述的制备氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料的方法，其特征在于，所述的促进剂为Λ； 二甲基苯胺、#，二乙基苯胺、#，二甲基对甲苯胺、环烷酸钴、异辛酸钴、环烷酸锰、异辛酸锰；十二烷基硫醇、二苯甲酮、安息香及其醚类中的任一种或几种。
全文摘要
本发明公开了一种氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料及其制备方法。材料的原料为二元醇、氧化石墨烯、饱和二元酸或酸酐、不饱和二元酸或酸酐、乙烯基单体以及常规的阻聚剂、引发剂和促进剂，其中氧化石墨烯的含量为0.06-0.5wt%。制备所述的氧化石墨烯/不饱和聚酯复合材料的方法，将氧化石墨烯加入二元醇中直接进行超声分散，或是将二元醇加入氧化石墨烯水溶液中进行超声分散再分馏除去水得到均匀分散的氧化石墨烯/二元醇溶液；与计量比的饱和二元酸或酸酐、不饱和二元酸或酸酐以及阻聚剂进行缩聚反应，聚合完成后加入乙烯基单体稀释后制备出氧化石墨烯/不饱和聚酯树脂；最后再加入引发剂和促进剂固化交联后即得。
文档编号C08G63/91GK102391632SQ20111027011
公开日2012年3月28日 申请日期2011年9月14日 优先权日2011年9月14日
发明者刘承果, 刘红军, 周永红, 崔竞方, 杨晓慧 申请人:中国林业科学研究院林产化学工业研究所