技术特征：
1.高耐磨和高韧性石墨烯纳米片/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤如下：1）将石墨粉加入环氧基封端型聚醚聚硅氧烷中，装入球磨设备中进行球磨，制备得到石墨烯纳米片/环氧基封端型聚醚聚硅氧烷混合浆料；2）将上述石墨烯纳米片/环氧基封端型聚醚聚硅氧烷混合浆料与固化剂、环氧树脂混合，搅拌得到环氧树脂混合物；3）将上述环氧树脂混合物抽真空，除去气泡，倒入模具，进行固化反应，制备得到高耐磨和高韧性石墨烯纳米片/环氧树脂复合材料。2.根据权利要求1所述的高耐磨和高韧性石墨烯纳米片/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于：所述石墨粉的目数为300~5000目，所述环氧基封端型聚醚聚硅氧烷为的黏度为100~3000 cp。3.根据权利要求1所述的高耐磨和高韧性石墨烯纳米片/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于：所述环氧基封端型聚醚聚硅氧烷结构中，中间嵌段为聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚二苯基硅氧烷中的一种或几种共聚物，中间嵌段分子量为500~5000 g/mol；两边嵌段为聚氧乙烯醚和聚氧乙烯氧丙烯醚中的一种或两种共聚物，两边嵌段分子量为500~10000 g/mol；端基为环氧基团。4.根据权利要求1所述的高耐磨和高韧性石墨烯纳米片/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于：所述的石墨粉与环氧基封端型聚醚聚硅氧烷的质量比为1：3~200。5.根据权利要求1所述的高耐磨和高韧性石墨烯纳米片/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于：所述的球磨设备为行星球磨机，磨球为二氧化锆球，球磨转速为100~1000 rpm，球磨时间为2~6小时。6.根据权利要求1所述的高耐磨和高韧性石墨烯纳米片/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于：所述环氧树脂为液体环氧树脂，具体为双酚a环氧树脂、双酚f环氧树脂、双酚s环氧树脂、脂环族环氧树脂、杂环环氧树脂、脂肪族环氧树脂中的一种或几种组合。7.根据权利要求1所述的高耐磨和高韧性石墨烯纳米片/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于：所述固化剂为聚醚胺、脂肪胺、脂环胺、芳香胺、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、聚硫醇中的一种或几种组合。8.根据权利要求1所述的高耐磨和高韧性石墨烯纳米片/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤2）中各组分质量份数如下：环氧树脂：100质量份；石墨烯纳米片/环氧基封端型聚醚聚硅氧烷混合浆料：5~100质量份；固化剂；10～120质量份。9.根据权利要求1所述的高耐磨和高韧性石墨烯纳米片/环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于：所述固化反应为分步升温固化，第一阶段固化温度为20~140 ℃，时间为30~90分钟；第二阶段固化温度为60~180 ℃，时间为60~300分钟。10.根据权利要求1~9任一项所述的制备方法得到的高耐磨和高韧性石墨烯纳米片/环氧树脂复合材料。
技术总结
本发明公开了高耐磨和高韧性石墨烯纳米片/环氧树脂复合材料的制备方法，该方法采用一种嵌段共聚物—环氧基封端型聚醚聚硅氧烷作为石墨烯纳米片的分散剂，通过球磨石墨，将剥离的石墨烯纳米片均匀分散在环氧基封端型聚醚聚硅氧烷中，然后将混合浆液与环氧树脂共混并固化，制备石墨烯纳米片/环氧树脂复合材料。环氧基封端型聚醚聚硅氧烷嵌段结构中的有机硅和聚醚柔性链结构与石墨烯协同增韧环氧树脂，石墨烯的自润滑作用显著提高了环氧树脂的耐磨性，从而制备出高耐磨和高韧性的石墨烯纳米片/环氧树脂复合材料，该复合材料的高耐磨和高韧性以及优良的综合性能使其在研磨抛光、包装运输、电子电器和航空航天等领域具有极大的市场应用价值。极大的市场应用价值。极大的市场应用价值。
技术研发人员：王睿 卓东贤 陈少云 瞿波 高剑虹
受保护的技术使用者：泉州师范学院
技术研发日：2021.07.22
技术公布日：2021/10/26