本发明属于树脂材料制备技术领域，具体涉及一种环氧树脂-玻璃纤维-石墨烯复合材料及其制备方法。
背景技术：
环氧树脂是由人工合成的一类高分子聚合物，为粘稠液体或加热可软化的固体，受热时通常有熔融或软化的温度范围，在外力作用下可呈塑性流动状态，且生产环氧树脂的原料来源丰富，成本易于控制。环氧树脂具有很强的内聚力，分子结构致密，由于分子结构中含有活泼的环氧基团，因此，可以与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶的具有三向网格结构的高聚物，具有良好的物理和化学性能，制品尺寸稳定性好，可用于制备多种形状的材料。
随着工业生产的不断发展，对生产材料的性能需要也不断提高。纯环氧树脂材料已经无法满足应用需要，需要通过纤维类增强剂对环氧树脂材料进行改性增强。纤维改性后的环氧树脂复合材料已经具有优异的质轻性能，但材料的耐磨性能不理想，影响了材料的使用寿命。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种环氧树脂-玻璃纤维-石墨烯复合材料及其制备方法，本发明提供的环氧树脂复合材料具有优异的耐磨性能，使用寿命较长，可满足石油工业生产工况对材料性能的需求。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供了一种环氧树脂-玻璃纤维-石墨烯复合材料，包括以下质量份的组分：环氧树脂25～30份、石墨烯0.2～0.7份、玻璃纤维67～70份和添加剂。
优选的，所述石墨烯包括改性石墨烯或还原氧化石墨烯；
所述改性石墨烯由二环己基碳二亚胺和3-氨丙基三乙氧基硅烷对石墨烯原料改性得到。
优选的，所述改性石墨烯的制备方法包括：
将石墨烯原料、二环己基碳二亚胺和3-氨丙基三乙氧基硅烷混合，得到混合料；
将所述混合料依次进行超声混合、静置保温、冷却、分离和干燥，得到改性石墨烯。
优选的，所述玻璃纤维由玻璃纤维原料通过粗化处理和/或敏化-活化处理得到。
优选的，所述粗化处理用粗化液包括氢氧化钠，粗化处理的温度为50～65℃，粗化处理的时间为25～35min。
优选的，所述敏化-活化处理用敏化液包括sncl2、盐酸和水，敏化的温度为30～40℃，敏化的时间为15～25min。
优选的，所述敏化-活化处理用活化液包括硝酸银和氨水，活化的温度为25～35℃，活化的时间为15～25min。
本发明还提供了上述技术方案所述环氧树脂-玻璃纤维-石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)提供包括环氧树脂、添加剂和石墨烯的混合熔料；
(2)将所述步骤(1)的混合熔料与玻璃纤维混合，得到浇筑料；
(3)将所述步骤(2)的浇筑料依次进行浇筑和固化，得到环氧树脂-玻璃纤维-石墨烯复合材料。
优选的，所述步骤(1)中，
石墨烯为改性石墨烯时，混合熔料的制备方法包括：
将环氧树脂和添加剂混合，得到树脂熔料；
将所述树脂熔料与改性石墨烯分散液混合，得到混合熔料。
石墨烯为还原氧化石墨烯时，混合熔料的制备方法包括：
将环氧树脂、添加剂、丙二醇甲醚、二乙醇胺、醋酸溶液和水混合，得到含还原剂的树脂熔料；
将所述含还原剂的树脂熔料与氧化石墨烯混合，保温后得到混合熔料
本发明提供的环氧树脂-玻璃纤维-石墨烯复合材料，包括以下质量份的组分：环氧树脂25～30份、石墨烯0.2～0.7份和玻璃纤维67～70份和添加剂。本发明以石墨烯和玻璃纤维为复合增强剂，提升环氧树脂复合材料的耐磨性。实施例结果表明，本发明提供的环氧树脂-玻璃纤维-石墨烯复合材料采用din磨耗机，按gb9867-88标准测试磨损值为0.13mm3以下，耐磨性与市场普通玻璃纤维增强环氧树脂板材相比，提高了3倍，可用于石油工业生产领域。
具体实施方式
本发明提供了一种环氧树脂-玻璃纤维-石墨烯复合材料，包括以下质量份的组分：环氧树脂25～30份、石墨烯0.2～0.7份、玻璃纤维67～70份和添加剂。
以质量份计，本发明提供的环氧树脂-玻璃纤维-石墨烯复合材料包括环氧树脂25～30份，优选为27～29.7份，更优选为29～29.7份。在本发明中，所述环氧树脂优选包括双酚a型聚酯树脂。
在本发明中，所述环氧树脂-玻璃纤维-石墨烯复合材料包括添加剂，所述添加剂与环氧树脂配套使用。在本发明中，所述添加剂优选包括引发剂、阻聚剂和阻燃剂。在本发明中，所述环氧树脂、引发剂、阻聚剂和阻燃剂的质量比优选为100∶(1.5～3)∶(0.4～0.6)∶(2～3)，更优选为100∶(2～2.5)∶(0.4～0.5)∶(2～2.5)，再优选为100∶2.5∶0.5∶2.5。
在本发明中，所述引发剂优选包括过氧化苯甲酸叔丁酯；所述阻聚剂优选包括对苯醌；所述阻燃剂优选包括氧化镁。本发明对所述环氧树脂、引发剂、阻聚剂和阻燃剂的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。
在本发明中，所述引发剂能够促进环氧树脂的交联固化反应，形成高分子结构的材料，而阻聚剂则能停止环氧树脂的聚合作用，防止过度聚合，二者配合作用为得到耐磨、耐热和高强度的复合材料。本发明利用阻燃剂，提升复合材料的阻燃性能，以确保复合材料使用的安全性。
以所述环氧树脂的质量份为基准，本发明提供的环氧树脂-玻璃纤维-石墨烯复合材料包括石墨烯0.2～0.7份，优选为0.3～0.6份，再优选为0.3～0.5份。在本发明中，所述石墨烯优选包括改性石墨烯或还原氧化石墨烯。
在本发明中，所述改性石墨烯优选由二环己基碳二亚胺和3-氨丙基三乙氧基硅烷对石墨烯原料改性得到。本发明优选利用二环己基碳二亚胺和3-氨丙基三乙氧基硅烷对石墨烯原料进行改性，提高石墨烯与环氧树脂的亲和性，使得石墨烯能均匀分布在环氧树脂中。
在本发明中，所述改性石墨烯的制备方法优选包括：
将石墨烯原料、二环己基碳二亚胺和3-氨丙基三乙氧基硅烷混合，得到混合料；
将所述混合料依次进行超声混合、静置保温、冷却、分离和干燥，得到改性石墨烯。
本发明优选将石墨烯原料、二环己基碳二亚胺和3-氨丙基三乙氧基硅烷混合，得到混合料。在本发明中，所述石墨烯原料的直径优选＜2μm，更优选为0.1～1.5μm；所述石墨烯原料的厚度优选为1～5nm，更优选为2～3nm，所述石墨烯原料的比表面积优选为400～500m2/g，更优选为450～500m2/g；所述石墨烯原料的密度优选为2～2.25g/cm3；所述石墨烯原料的导热系数优选＞3000w/m·k，所述石墨烯原料的导电性优选＞107s/m。
在本发明中，所述石墨烯原料、二环己基碳二亚胺和3-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比优选为1∶(0.4～0.5)∶(400～500)，更优选为1∶0.5∶(450～500)。
得到混合料后，本发明优选对所述混合料进行超声混合，所述超声混合的功率优选为80～120kw，更优选为100～105kw；所述超声混合的时间优选为1～1.5h，更优选为1～1.2h。
超声混合后，本发明优选对超声混合后的物料进行静置保温，以使混合物料充分接触，促进二环己基碳二亚胺和3-氨丙基三乙氧基硅烷在石墨烯表面的接枝反应；所述静置保温的温度优选为70～75℃，更优选为72～75℃；静置保温的时间优选为20～24h，更优选为22～24h。
静置保温后，本发明优选对静置保温后的物料进行冷却，所述冷却的方式优选为自然降温；所述冷却的终点温度优选为室温。
冷却后，本发明优选对冷却后的物料进行固液分离，得到固体料。在本发明中，所述固液分离的方式优选为离心。本发明对所述离心的具体实施方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的即可。
得到固体料后，本发明优选对所述固体料进行干燥，得到改性石墨烯。所述干燥的方式优选为真空干燥。本发明对所述真空干燥的具体实施方式没有特殊要求，能去除固体料中的液体杂质，得到粉状的改性石墨烯即可。
本发明利用二环己基碳二亚胺和3-氨丙基三乙氧基硅烷对石墨烯原料进行改性，能够提高石墨烯在环氧树脂中的分散性，对提高环氧树脂复合材料的耐热能、强度性能和弹性模量有利。
在本发明中，所述石墨烯为还原氧化石墨烯时，所述还原氧化石墨烯优选由氧化石墨烯经丙二醇甲醚、二乙醇胺和醋酸溶液还原得到。本发明对所述还原氧化石墨烯的制备方法没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的即可。
以所述环氧树脂的质量份为基准，本发明提供的环氧树脂-玻璃纤维-石墨烯复合材料的制备原料包括玻璃纤维67～70份，优选为67.5～70份，更优选为70份。在本发明中，所述玻璃纤维优选包括以下质量含量的组分：sio262～67％，al2o318～22％，mgo10～15％，其余为少量杂质。本发明对所述玻璃纤维的尺寸没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的即可。
在本发明中，所述玻璃纤维优选由玻璃纤维原料通过粗化处理和/或敏化-活化处理得到。
在本发明中，所述粗化处理的方式优选包括：将玻璃纤维原料依次在丙酮水溶液和蒸馏水中清洗，然后将清洗后的玻璃纤维浸泡在粗化液中，浸泡完成后，再用蒸馏水进行清洗，去除粗化液。
本发明先将玻璃纤维原料依次在丙酮水溶液和蒸馏水中进行清洗，以去除玻璃纤维表面的杂质。在本发明中，所述丙酮水溶液的质量浓度优选为35～45％，更优选为37～43％，再优选为40％。本发明对所述丙酮水溶液的用量没有特殊要求，能使玻璃纤维原料浸泡即可。在本发明中，所述玻璃纤维原料在丙酮水溶液中浸泡即可。在本发明中，玻璃纤维在丙酮水溶液中浸泡的时间优选为15～25min，更优选为17～23min，再优选为20min。本发明对所述蒸馏水的清洗方式没有特殊要求，能去除玻璃纤维表面残留的丙酮水溶液即可。
蒸馏水清洗后，本发明优选将清洗后的玻璃纤维浸泡在粗化液中。在本发明中，所述粗化处理用粗化液优选包括氢氧化钠，所述氢氧化钠的浓度优选为80～110g/l，更优选为90～105g/l，再优选为95～100g/l；粗化处理的温度优选为50～65℃，更优选为53～62℃，再优选为55～60℃；粗化处理的时间优选为25～35min，更优选为27～33min，再优选为30min。
本发明优选利用粗化液的强碱性与玻璃纤维表面的氧化铝和/或氧化硅反应，进而得到表面粗化的玻璃纤维；以使玻璃纤维与不饱和树脂更好的结合，充分发挥玻璃纤维的增强作用。
在本发明中，所述玻璃纤维原料的处理方式还包括敏化-活化处理。在本发明中，所述敏化-活化处理的方式优选包括：将玻璃纤维原料放到敏化液中浸泡，然后用水清洗；将清洗后的玻璃纤维放入活化液中浸泡，再用水清洗，得到敏化-活化玻璃纤维。本发明通过敏化-活化处理，增加玻璃纤维原料表面的粗糙度，改善玻璃纤维与不饱和树脂之间的结合强度。
在本发明中，所述敏化-活化处理用敏化液优选包括氯化亚锡(sncl2)、盐酸和水，敏化液中，所述sncl2的浓度优选为25～35g/l，更优选为27～33g/l，再优选为30g/l；盐酸含量能使氯化亚锡稳定存在即可。在本发明中，敏化的温度优选为30～40℃，更优选为32～37℃，再优选为33～35℃；敏化的时间优选为15～25min，更优选为17～23℃，再优选为18～21℃。
在本发明中，所述敏化-活化处理用活化液优选包括硝酸银和氨水，所述硝酸银的浓度优选为0.05～0.15g/l，更优选为0.08～0.12g/l，再优选为0.1g/l；氨水用量以能得到澄清银氨溶液为准。在本发明中，所述活化的温度优选为25～35℃，更优选为27～32℃，再优选为30℃；活化的时间优选为15～25min，更优选为17～23℃，再优选为18～21℃。
在本发明中，敏化处理过程中，玻璃纤维表面吸附一层具有还原性的氯化亚锡提高活化效果；活化过程中，玻璃纤维表面形成散布的银颗粒，提高玻璃纤维与石墨烯的结合度，有助于石墨烯在复合材料中的分散，提高最终产品的耐磨性能和其他性能。
在本发明中，所述粗化处理和敏化-活化处理可单独使用，也可联用；联用时，先将玻璃纤维原料进行粗化处理，然后再进行敏化-活化处理。
本发明还提供了上述技术方案所述环氧树脂-玻璃纤维-石墨烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)提供包括环氧树脂、添加剂和石墨烯的混合熔料；
(2)将所述步骤(1)的混合熔料与玻璃纤维混合，得到浇筑料；
(3)将所述步骤(2)的浇筑料依次进行浇筑和固化，得到环氧树脂-玻璃纤维-石墨烯复合材料。
本发明提供包括环氧树脂、添加剂和石墨烯的混合熔料。本发明将环氧树脂和添加剂混合熔融，然后与石墨烯混合，得到混合熔料。本发明对所述环氧树脂和添加剂混合熔融的温度没有特殊要求，能得到均匀的熔融料即可。
在本发明中，所述石墨烯为改性石墨烯时，所述混合熔料的制备方法优选包括：
将环氧树脂和添加剂混合熔融，得到树脂熔料；
将所述树脂熔料与改性石墨烯分散液混合，得到混合熔料。
本发明对所述混合熔融的温度和时间没有特殊要求，能得到树脂熔料即可。在本发明中，所述改性石墨烯分散液优选包括改性石墨烯和丙酮，所述改性石墨烯和丙酮的用量比优选为0.8～1.2g∶1l，更优选为1.0～1.2∶1l。在本发明中，所述改性石墨烯分散液优选通过将改性石墨烯与丙酮混合，再进行超声得到。本发明对所述超声的具体实施参数无特殊要求，能够使石墨烯均匀分散在丙酮中即可。
在本发明中，所述树脂熔料与改性石墨烯分散液混合的方式优选为将树脂熔料加入到改性石墨烯分散液中。本发明对所述树脂熔料的加入方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的即可。
混合后，本发明优选对混合后的物料进行搅拌，以得到改性石墨烯均匀分散的混合熔料。在本发明中，所述搅拌优选包括依次进行的慢搅拌和快搅拌，所述慢搅拌的速率优选为200～300r/min，更优选为220～240r/min；慢搅拌的时间优选为10～15min，更优选为11～13min；所述快搅拌的速率优选为600～700r/min，更优选为640～670r/min，快搅拌的时间优选为20～30min，更优选为25min。
在本发明中，为提高混合熔料的浇筑性能，所述搅拌优选在保温的条件下进行。在本发明中，所述保温的温度优选为60～65℃，更优选为62～64℃。
在本发明中，所述石墨烯为还原氧化石墨烯时，所述混合熔料的制备方法优选包括：
将环氧树脂、添加剂、丙二醇甲醚、二乙醇胺、醋酸溶液和水混合，得到含还原剂的树脂熔料；
将所述含还原剂的树脂熔料与氧化石墨烯混合，保温后得到混合熔料。
本发明将环氧树脂、添加剂、丙二醇甲醚、二乙醇胺、醋酸溶液和水混合，得到含还原剂的树脂熔料。在本发明中，所述环氧树脂和添加剂的总质量、丙二醇甲醚和二乙醇胺的质量比优选为50∶(20～28)∶(10～12)，更优选为50∶25∶10.5。在本发明中，所述醋酸溶液的质量浓度优选为20～25％，更优选为20％；所述水优选为蒸馏水。本发明对所述醋酸溶液和水的用量没有要求，能使各组分均匀分散即可。
在本发明中，所述环氧树脂、添加剂、丙二醇甲醚、二乙醇胺、醋酸溶液和水的混合方式优选包括：先将环氧树脂和添加剂加热熔融，然后将丙二醇甲醚、二乙醇胺、醋酸溶液和水依次添加至熔融料中。在本发明中，所述熔融的温度优选为80～85℃，更优选为80℃；所述二乙醇胺的添加方式优选为滴加，所述滴加的速度优选为200～500g/min，更优选为350～400g/min。滴加二乙醇胺后，本发明优选对添加二乙醇胺的熔融料进行搅拌，所述搅拌的时间优选为1.5～2h，更优选为2h。
添加醋酸溶液前，本发明优选将熔融料的温度降温至58～62℃，更优选为60℃。在本发明中，所述醋酸溶液的添加方式优选为滴加，所述滴加的速度优选为200～500g/min，更优选为350～400g/min。滴加醋酸溶液后，本发明优选对添加醋酸的熔融料进行搅拌，所述搅拌的时间优选为25～35min，更优选为28～32min。
本发明对所述水的添加方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的即可。添加水后，本发明优选对添加水后的熔融料进行搅拌，以促进各组分的均匀混合。本发明对所述搅拌的速度和时间没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的即可。
得到含还原剂的树脂熔料后，本发明将所述含还原剂的树脂熔料与氧化石墨烯混合，保温后得到混合熔料。本发明对所述氧化石墨烯的来源没有特殊要求，可以为本领域技术人员熟知的市售产品，也可以自制得到。在本发明实施例中，所述氧化石墨烯优选自制得到，所述氧化石墨烯的制备方法优选为改进hummers法。
本发明对所述氧化石墨烯的添加方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的即可。在本发明中，所述含还原剂的树脂熔料与氧化石墨烯的混合优选在超声条件下进行，所述超声的频率优选为80～120kw，更优选为90～100kw；所述超声的时间优选为1～1.5h，更优选为1～1.2h。在本发明中，所述超声优选在保温条件下进行，所述保温的温度优选为60～65℃，更优选为60～62℃。
超声后，本发明优选对超声后的物料进行保温，以使氧化石墨烯与丙二醇甲醚、二乙醇胺、醋酸反应，生成还原氧化石墨烯。在本发明中，保温过程中，树脂熔料中的还原剂与氧化石墨烯反应，而树脂熔料中的其他组分并不参与氧化还原反应，因而最终得到包括环氧树脂、添加剂和石墨烯的混合料。在本发明中，所述保温的温度优选为60～65℃，更优选为60～62℃；所述保温的时间优选为3～4h，更优选为3～3.5h。
保温后，本发明优选对保温后的物料进行再次超声，以提高物料组分的均匀性。所述再次超声的频率优选为80～120kw，更优选为90～100kw；所述再次超声的时间优选为1～1.5h，更优选为1h。
再次超声后，本发明优选对再次超声后的物料进行过滤，以得到混合熔料。本发明对所述过滤的具体实施方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的即可。
得到混合熔料后，本发明将所述混合熔料与玻璃纤维混合，得到浇筑料。在本发明中，所述混合优选将玻璃纤维添加至混合熔料中，然后搅拌。本发明对所述搅拌的具体实施方式没有特殊要求，能使玻璃纤维与混合熔料充分接触，得到组分均匀的浇筑料即可。
得到浇筑料后，本发明将所述浇筑料依次进行浇筑和固化，得到环氧树脂-玻璃纤维-石墨烯复合材料。在本发明中，所述浇注的温度优选为60～65℃，更优选为60～63℃。浇筑时，本发明优选对浇筑至模具内的浇注料进行振动，以排出浇注料中的气体，提高环氧树脂复合材料力学性能的均匀性。本发明对所述浇筑和振动的方式没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的即可。本发明对所述浇筑用模具没有特殊要求，根据实际需要，选择合适尺寸的模具即可。在本发明实施例中，所述测试样品的尺寸优选为外径10cm，壁厚1cm，长度50cm的管状材料。
浇筑后，本发明优选对浇筑后的物料进行固化，所述固化优选包括依次进行的凝胶、凝固和熟化三个阶段，所述凝胶的时间优选为25～35min，更优选为27～30min。凝胶后，凝胶物料进入凝固阶段，所述凝固阶段的时间优选为20～24h，更优选为22～24h。凝固后，本发明优选将凝固后的物料进行脱模，然后进行熟化。在本发明中，所述熟化的时间优选为10～25天，更优选为15～21天。
在本发明中，所述凝胶、凝固和熟化优选在常温条件下进行。在本发明中，所述常温的温度优选为15～30℃，更优选为20～25℃。
在本发明中，以上具体实施方式中，除特殊说明外，所述试剂均为本领域技术人员熟知的市售产品。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种环氧树脂-玻璃纤维-石墨烯复合材料及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将1份石墨烯原料、0.5份二环己基碳二亚胺和500份3-氨丙基三乙氧基硅烷混合，使用超声分散机分散5h，在75℃保温24h，冷却后离心、洗涤、真空干燥，得到改性石墨烯。
将0.25g(0.25份)的改性石墨烯分批加入到1l的丙酮溶液中，将其置于超声仪中对混合液进行超声处理，得到石墨烯分散液。
将29份环氧树脂加热成熔融状态后，依次添加占环氧树脂质量15％的uv树脂，占环氧树脂质量2％的过氧化苯甲酸叔丁酯、占环氧树脂质量0.5％的对苯醌和占环氧树脂质量2.5％的mgo，形成熔料。
将所得熔料添加至含0.25份石墨烯的分散液中，使用搅拌机，在200r/min的条件下，慢速搅拌15min，再在600r/min的条件下，快速搅拌30min，得到树脂熔料，置于60℃下保温备用。
将70份组成为sio2含量65％，al2o3含量20％，mgo含量15％的玻璃纤维放入温度为30℃的质量分数为40％的丙酮溶液中，完全浸泡20min，用蒸馏水清洗除油；除油后的玻璃纤维完全浸泡于浓度为40g/l的氢氧化钠溶液中粗化(氢氧化钠溶液的量应该能完全浸泡玻璃纤维)，浸泡30min，氢氧化钠溶液的温度维持在60℃，最后清洗。
将粗化好的玻璃纤维在35℃放入到敏化液中(30g/l的sncl2溶液，盐酸)，浸泡20min，后清洗；将敏化后的玻璃纤维织物放入活化液(0.1g/lpdcl2溶液)中浸泡，在30℃中保持20min，最后用蒸馏水清洗，完成玻璃纤维的活化处理。
将表面粗化的玻璃纤维添加至石墨烯-环氧树脂复合熔液中，搅拌均匀后，倒入模具中，浇筑过程中采用振动法排出气泡；浇筑后依次经过30min凝胶、24h凝固和20天熟化三个阶段后，一体脱模，得到耐热复合材料。
实施例2
采用改进hummers法制备氧化石墨烯，制备时按照下面组分、比例及工序进行：将3g石墨粉和1g硝酸钠加入装有69ml浓硫酸的三口烧瓶中，冰水浴中搅拌下缓慢加入12g高锰酸钾，在10℃以下反应1h；升温至35℃左右，继续搅拌2h；缓慢加入120ml去离子水；将反应体系温度升高到95℃左右，维持30min，加入大量蒸馏水稀释，倒入30％h2o2至没有气泡产生，趁热过滤，并用稀盐酸(hcl与水体积比为1∶10)洗涤滤饼，直至滤液中无so42-(bacl2检测)，干燥得到氧化石墨烯；将氧化石墨烯溶于水中，100kw频率下超声1h，使之完全分散，得到氧化石墨烯分散液待用；
将29份环氧树脂加热成熔融状态后，依次添加占树脂质量2％的过氧化苯甲酸叔丁酯、占环氧树脂质量0.5％的对苯醌和环氧树脂质量2.5％的mgo，搅拌均匀后形成树脂熔料。将50g树脂熔料和25g丙二醇甲醚加入到三口烧瓶中，升温至80℃，搅拌下，以200g/min的速度缓慢滴加10.5g二乙醇胺，反应2h；然后降温至60℃，以200g/min的速度滴加20％的醋酸溶液反应30min，然后以200g/min的速度缓慢加入适量蒸馏水，快速搅拌得到含还原剂的树脂熔料；
将0.3份的氧化石墨烯添加至含还原剂的树脂熔料中，超声搅拌1h，在60℃下保温3h，然后继续超声30min，过滤，得混合熔料，置于60℃下保温备用。
将70份改性的玻璃纤维(改性方法同实施例1)置于上述制备得到的含还原剂的树脂熔料中，充分浸润，得到浇筑料。
将浇筑料倒入模具中，浇筑过程中采用振动法排出气泡；浇筑后依次经过30min凝胶、24h凝固和20天熟化三个阶段后，一体脱模，得到耐热复合材料。
实施例3
按照实施例1的方法制备环氧树脂-玻璃纤维-石墨烯复合材料，不同之处在于，石墨烯添加量为0.5份，环氧树脂的添加量为29.5份，其中玻璃纤维是将玻璃纤维原料仅进行粗化处理。
实施例4
按照实施例3的方法制备环氧树脂-玻璃纤维-石墨烯复合材料，不同之处在于，石墨烯添加量为0.3份，环氧树脂的添加量为29.7份。玻璃纤维与实施例1相同。
对比例1
按照实施例1的方法制备环氧树脂-玻璃纤维复合材料，不同之处在于，不添加石墨烯，不对玻璃纤维进行任何改性处理。
性能表征与结果
按照《gb/t1040.5-2008》(单向纤维增强复合材料的试验条件)标准，测试实施例1～4和对比例1所得测试样品的性能，测试结果如表1所示；
表1实施例1～4和对比例1所得复合材料性能测试结果
由表1的测试结果可知，本发明所得环氧树脂-玻璃纤维-石墨烯复合材料的磨损量较低，相对于不添加石墨烯的复合材料而言，明显延长了材料的使用寿命；另外，复合材料的导热系数说明材料具有优异的保温性能；耐高温性能表明材料可在较高温度下正常使用，而较高的弹性模量表明材料的成型性能更好，可制备成管状型材或罐状使用。
由以上实施例可知，本发明利用石墨烯和玻璃纤维能够改善环氧树脂的耐磨性能，还能使材料的综合性能得到整体提升，扩大了材料的使用范围。
本发明采用先掺法添加石墨烯，避免石墨烯在搅拌装置中粘附造成的用量缺失，保证了石墨烯添加量的精准度。本发明制作方法简单易行，适于大规模推广使用。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。