一种复合材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种复合材料的制备方法及复合材料，尤其涉及一种超高分子量聚乙烯复合材料的制备方法，属于高分子材料技术领域。
【背景技术】
[0002]UHMWPE (U1 traHi ghMo 1 ecu 1 arff e i ghtPo 1 ye thy 1 ene)是一种性能优异的热塑性工程材料，分子量通常在150万以上，比普通的聚乙烯高100倍，因此也叫超高分子量聚乙烯。UHMWPE具有较好的耐磨减磨性能、抗冲击性能、抗拉伸性能以及自润滑性能，广泛的应用于航空航天、国防军工、工业工程、医疗卫生等领域，是现在全球应用量最大的工程塑料之一。但是UHMWPE材料表面硬度低、强度低，因此传统的UHMWPE复合材料，多采用A1203、Si02、蒙脱土、高岭土、碳纳米管等作为填充物，但是这些填充物的力学性能较为一般，还有待进一步的改进提高，因此进一步提高其在力学方面的性能，对工业应用有重大的意义。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服上述现有技术的问题，提供一种复合材料的制备方法，其可提高UHMWPE的力学性能，提高其硬度、抗拉性能以及摩擦磨损性能。
[0004]本发明的技术方案为:一种复合材料的制备方法，按质量份配比，包括以下步骤:
[0005]a、将6-8份单层氧化石墨烯加入550份溶剂中，充分分散后，再置于超声波清洗机中以250-450W超声0.5-2小时；
[0006]b、将92-94份的UHMWPE加入经过步骤a得到的溶液中，磁力搅拌30_90分钟，然后再置于超声波清洗机中超声0.5-2小时；
[0007]c、将经过步骤b得到的混合物置于水浴箱中，在40_80°C摄氏度下保温至其完全干燥；
[0008]d、将经过步骤c处理后的干燥物置于球磨机中，以350_650r/min的转速粉碎2_6小时；
[0009]e、经过步骤d处理后，采用平板硫化机在室温4_9MPa压强下预压10_30min，然后在保温箱中180-250°C保温1.5-3小时，再采用平板硫化机在8-20Mpa压强下压模处理得到板材，冷却至室温；
[0010]f、采用电子束或放射源钴，辐照剂量为50-150kGy对所述板材辐照5_9天，完成制备。
[0011]优选方案如下:
[0012]单层氧化石墨稀采用Hummers法制得。
[0013]溶剂为水或无水乙醇或丙酮或N，N- 二甲基甲酰胺。
[0014]这种复合材料的制备方法及复合材料，实现了提高UHMWPE的力学性能，提高了其硬度、抗拉性能以及摩擦磨损性能。
【具体实施方式】
[0015]下面对本实施例做进一步详细描述，但本发明并不局限于具体的实施例。
[0016]实施例1:
[0017]—种复合材料的制备方法，按质量份配比，包括以下步骤:
[0018]a、将6份单层氧化石墨烯加入550份溶剂中，充分分散后，再置于超声波清洗机中以450W超声0.5小时；
[0019]b、将94份的UHMWPE加入经过步骤a得到的溶液中，磁力搅拌30分钟，然后再置于超声波清洗机中超声2小时；
[0020]c、将经过步骤b得到的混合物置于水浴箱中，在40°C摄氏度下保温至其完全干燥；
[0021]d、将经过步骤c处理后的干燥物置于球磨机中，以650r/min的转速粉碎2小时；
[0022]e、经过步骤d处理后，采用平板硫化机在室温9MPa压强下预压lOmin，然后在保温箱中250°C保温1.5小时，再采用平板硫化机在20Mpa压强下压模处理得到板材，冷却至室温;
[0023]f、采用电子束或放射源钴，辐照剂量为50kGy对所述板材辐照9天，完成制备。
[0024]单层氧化石墨稀采用Hummers法制得。
[0025]溶剂为水或无水乙醇或丙酮或N，N- 二甲基甲酰胺。
[0026]实施例2:
[0027]—种复合材料的制备方法，按质量份配比，包括以下步骤:
[0028]a、将8份单层氧化石墨烯加入550份溶剂中，充分分散后，再置于超声波清洗机中以250W超声2小时；
[0029]b、将92份的UHMWPE加入经过步骤a得到的溶液中，磁力搅拌90分钟，然后再置于超声波清洗机中超声0.5小时；
[0030]c、将经过步骤b得到的混合物置于水浴箱中，在80°C摄氏度下保温至其完全干燥；
[0031]d、将经过步骤c处理后的干燥物置于球磨机中，以350r/min的转速粉碎6小时；
[0032]e、经过步骤d处理后，采用平板硫化机在室温4MPa压强下预压30min，然后在保温箱中180°C保温3小时，再采用平板硫化机在8Mpa压强下压模处理得到板材，冷却至室温；
[0033]f、采用电子束或放射源钴，辐照剂量为150kGy对所述板材辐照5天，完成制备。
[0034]单层氧化石墨稀采用Hummers法制得。
[0035]溶剂为水或无水乙醇或丙酮或N，N- 二甲基甲酰胺。
【主权项】
1.一种复合材料的制备方法，其特征在于，按质量份配比，包括以下步骤: a、将6-8份单层氧化石墨烯加入550份溶剂中，充分分散后，再置于超声波清洗机中以250-450W 超声 0.5-2 小时； b、将92-94份的UHMWPE加入经过步骤a得到的溶液中，磁力搅拌30-90分钟，然后再置于超声波清洗机中超声0.5-2小时； c、将经过步骤b得到的混合物置于水浴箱中，在40-80°C摄氏度下保温至其完全干燥； d、将经过步骤c处理后的干燥物置于球磨机中，以350_650r/min的转速粉碎2_6小时； e、经过步骤d处理后，采用平板硫化机在室温4-9MPa压强下预压10_30min，然后在保温箱中180-250°C保温1.5-3小时，再采用平板硫化机在8_20Mpa压强下压模处理得到板材，冷却至室温； f、采用电子束或放射源钴，辐照剂量为50-150kGy对所述板材辐照5_9天，完成制备。2.如权利要求1所述的一种复合材料的制备方法，其特征在于，所述单层氧化石墨烯采用Hmnmers法制得。3.如权利要求1所述的一种复合材料的制备方法，其特征在于，所述溶剂为水或无水乙醇或丙酮或N，N- 二甲基甲酰胺。
【专利摘要】本发明涉及一种复合材料的制备方法及复合材料，尤其涉及一种超高分子量聚乙烯复合材料的制备方法，属于高分子材料技术领域。按质量份配比，包括以下步骤：a、将6-8份单层氧化石墨烯加入550份溶剂中，充分分散后，再置于超声波清洗机中以250-450W超声0.5-2小时；b、将92-94份的UHMWPE加入经过步骤a得到的溶液中，磁力搅拌30-90分钟，然后再置于超声波清洗机中超声0.5-2小时；c、干燥处理；d、研磨粉碎；e、采用平板硫化机预压，保温，再压模处理得到板材，冷却；f、采用电子束或放射源钴，辐照剂量为50-150kGy对板材辐照5-9天，完成制备。这种复合材料的制备方法及复合材料，实现了提高UHMWPE的力学性能，提高了其硬度、抗拉性能以及摩擦磨损性能。
【IPC分类】C08K3/04, C08L23/06, C08K9/00, C08J3/28
【公开号】CN105237784
【申请号】CN201510823856
【发明人】王晓伟
【申请人】王晓伟
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年11月24日