一種碳納米管環氧樹脂鏡架復合材料的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及眼鏡架生產技術領域，具體涉及一種碳納米管環氧樹脂鏡架復合材料 的制備方法。
【背景技術】
[0002] 材料是人類用來制造工具等有用器件的一類物質，人類在征服自然，創造文明的 過程中，衣食住行都離不開材料，隨著人類的不斷進步，材料的發展經歷了從石器到合成材 料的各個階段，人類使用復合材料己經有幾千年的歷史，但是以合成材料作為基體，纖維作 為增強材料制成的復合材料是20世紀40年代發展起來的一種新材料，如今復合材料已經 廣泛應用于生產活動中的多個領域，如眼鏡架的生產制備，目前眼鏡架的材料有塑料、金屬 等材質，申請號為CN201110419760. 2公開了一種塑料抗菌彈性漆眼鏡架的制備方法，，其 技術要點是：1)混合溶劑：將丙二醇甲醚醋酸酯和丁酯混合，得到混合溶劑；2)調配涂料： 在步驟1)的所述的混合溶劑中加入納米級二氧化鈦和納米銀，攪拌均勻后加入聚醚型聚 氨酯及固化劑，再次攪拌均勻，得到涂料；3)噴涂：將步驟2)中已調配好的涂料噴涂于塑料 眼鏡架上后，放置于空氣中，自然晾干；4)燈照：待涂料在眼鏡架上固化后，將該眼鏡架置 于紫外線燈下照射，但是該種眼鏡架強度低，彈性差，等體積條件下的質量大，佩戴舒適性 差。
【發明內容】
[0003] 本發明所要解決的問題是提供一種強度高，彈性好，重量輕，佩戴舒適性好的碳納 米管環氧樹脂鏡架復合材料的制備方法。
[0004] 為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：所提供的一種碳納米管環氧樹脂 鏡架復合材料的制備方法，包括下述工藝步驟： (1) 碳納米管懸浮液制備：將聚集狀態的碳納米管用瑪瑙研缽研磨后，混入溶劑丙酮 中，在塑料杯中攪拌均勻后超聲分散1~2小時； (2) 原料混合：將環氧樹脂加入到步驟（1)中超聲分散后的碳納米管懸浮液中，攪拌均 勻，超聲分散1~2小時； (3) 水浴加熱：將步驟（2)中制得的裝有混合物懸浮液的塑料杯放在55~62°C的水浴 中，攪拌蒸發溶劑。
[0005] (4)加入固化劑：待步驟（3)中的溶劑蒸發完后，加入固化劑，攪拌10~15min; (5) 抽真空除氣：將步驟（4)中制得的混合物放在真空干燥箱中抽真空除氣； (6) 加熱固化：將步驟（5)中抽真空除氣后的混合液澆入不銹鋼模具中，放入干燥箱中 58~62°C加熱固化47~50h。
[0006] 優選的，所述步驟（1)中所用的碳納米管為多壁碳納米管，直徑為8~15nm，長度 為50um，純度大于95%。
[0007] 優選的，所述步驟（2)中所用的環氧樹脂為E-44型環氧樹脂，環氧值為0.41~ 0. 47〇
[0008] 優選的，所述步驟（4)中所用的固化劑為聚酰胺，胺值為380~420K0H/g。
[0009] 采用本發明的技術方案，所述碳納米管環氧樹脂鏡架復合材料的制備過程中采用 多壁碳納米管作為制備碳納米管環氧樹脂復合材料的原料，其分散狀態相比單壁碳納米管 教好，制備過程中容易分散開來，采用E-44型環氧樹脂作為基底，材料來源豐富，成本低， 固化物強度高，彈性好，尺寸穩定性好，聚酞胺與環氧樹脂混合后不會產生副產物，固化后 基本無毒，優于一般胺類或酸醉類固化劑，在制備過程中通過嚴格控制水浴溫度，攪拌時間 和固化溫度和時間，制備出的鏡架復合材料強度高，彈性好，不易折斷，且重量輕，不易老 化，使用壽命長，且制備工藝過程較為簡單，可實現大批量自動化生產。
【具體實施方式】
[0010] 實施例1 : (1) 碳納米管懸浮液制備：將聚集狀態的多壁碳納米管用瑪瑙研缽研磨后，混入溶劑丙 酮中，在塑料杯中攪拌均勻后超聲分散1小時； (2) 原料混合：將E-44型環氧樹脂加入到步驟（1)中超聲分散后的碳納米管懸浮液中， 攪拌均勻，超聲分散1小時； (3) 水浴加熱：將步驟（2)中制得的裝有混合物懸浮液的塑料杯放在55°C的水浴中，攪 拌蒸發溶劑。
[0011] (4)加入固化劑：待步驟（3)中的溶劑蒸發完后，加入固化劑聚酰胺，攪拌llmin; (5) 抽真空除氣：將步驟（4)中制得的混合物放在真空干燥箱中抽真空除氣； (6) 加熱固化：將步驟（5)中抽真空除氣后的混合液澆入不銹鋼模具中，放入干燥箱中 58°C加熱固化48h。
[0012] 實施例2 :其余與實施例1相同，不同之處在于所述步驟（1)中，控制超聲分散時間 為2小時；所述步驟（2)中，控制超聲分散時間為2小時；所述步驟（3)中，水浴溫度為60°C; 所述步驟（4)中，攪拌時間為12min;所述步驟（6)中，加熱溫度為61°C，固化時間為50h。
[0013] 實施例3 :其余與實施例1相同，不同之處在于所述步驟（1)中，控制超聲分散時間 為1. 5小時；所述步驟（2)中，控制超聲分散時間為1. 5小時；所述步驟（3)中，水浴溫度為 62°C;所述步驟（4)中，攪拌時間為lOmin;所述步驟（6)中，加熱溫度為60°C，固化時間為 49h〇
[0014]經過以上工藝步驟后，取出鏡架復合材料樣品，待測：
由以上數據可知，生產出的鏡架復合材料樣品，拉伸強度達到了 35MPa以上，強度高， 不易折斷，拉伸模量高，斷裂伸長率也在4. 0%以上，彈性好，且三個實施例制備出的樣品都 達到了合格的標準，工藝穩定性好。
[0015]顯然本發明具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發明的方法構思和技 術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用于其 它場合的，均在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種碳納米管環氧樹脂鏡架復合材料的制備方法，包括下述工藝步驟： (1) 碳納米管懸浮液制備：將聚集狀態的碳納米管用瑪瑙研缽研磨后，混入溶劑丙酮 中，在塑料杯中攪拌均勻后超聲分散1~2小時； (2) 原料混合：將環氧樹脂加入到步驟（1)中超聲分散后的碳納米管懸浮液中，攪拌均 勻，超聲分散1~2小時； (3) 水浴加熱：將步驟（2)中制得的裝有混合物懸浮液的塑料杯放在55~62°C的水浴 中，攪拌蒸發溶劑； (4) 加入固化劑：待步驟（3)中的溶劑蒸發完后，加入固化劑，攪拌10~15min; (5) 抽真空除氣：將步驟（4)中制得的混合物放在真空干燥箱中抽真空除氣； (6) 加熱固化：將步驟（5)中抽真空除氣后的混合液澆入不銹鋼模具中，放入干燥箱中 58~62°C加熱固化47~50h。2. 根據權利要求1所述的一種碳納米管環氧樹脂鏡架復合材料的制備方法，其特征在 于：所述步驟（1)中所用的碳納米管為多壁碳納米管，直徑為8~15nm，長度為50um，純度 大于95%。3. 根據權利要求1所述的一種碳納米管環氧樹脂鏡架復合材料的制備方法，其特征在 于：所述步驟（2)中所用的環氧樹脂為E-44型環氧樹脂，環氧值為0. 41~0. 47。4. 根據權利要求1所述的一種碳納米管環氧樹脂鏡架復合材料的制備方法，其特征在 于：所述步驟（4)中所用的固化劑為聚酰胺，胺值為380~420K0H/g。
【專利摘要】本發明公開了一種碳納米管環氧樹脂鏡架復合材料的制備方法，涉及眼鏡片制造領域，包括碳納米管懸浮液制備，原料混合，水浴加熱，加入固化劑，抽真空除氣和加熱固化六個工藝過程，本工藝方法中，在制備過程中通過嚴格控制水浴溫度，攪拌時間和固化溫度和時間，制備出的鏡架復合材料強度高，彈性好，不易折斷，且重量輕，不易老化，使用壽命長，且制備工藝過程較為簡單，可實現大批量自動化生產。
【IPC分類】C08G59/50, C08L77/00, C08K7/24, C08K9/00, C08L63/00, C08K3/04
【公開號】CN105462167
【申請號】CN201410496248
【發明人】倪偉華
【申請人】倪偉華
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2014年9月25日