[發明專利]一種硅橡膠基多孔介電彈性體復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201610917325.5
• 申請日: 2016-10-21
• 公開（公告）號: CN106633891B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 劉正英;熊蓮;鄭少笛;楊偉;楊鳴波;謝邦互
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08L71/02;C08K7/24;C08K3/04;C08J9/28
• 代理公司: 51232 成都點睛專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 劉文娟<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.硅橡膠基介電彈性體復合材料，其特征在于，其原料為：聚二甲基硅氧烷、固化劑、聚乙二醇和導電填料，各原料的配比為：聚二甲基硅氧烷與固化劑的質量比為5：1～40：1，聚二甲基硅氧烷與聚乙二醇的質量比為17：10～88：1，導電填料占聚二甲基硅氧烷/聚乙二醇/固化劑總質量的質量百分比大于0且小于等于2.7％，導電填料為碳納米管；并且，所述復合材料具有均勻的微孔結構，導電填料選擇性分布在聚二甲基硅氧烷與聚乙二醇的界面處；

并且，所述硅橡膠基介電彈性體復合材料采用下述方法制備得到：

1)導電填料與去離子水超聲攪拌得初始懸浮液，再將聚乙二醇加入初始懸浮液中，超聲攪拌后得到聚乙二醇/導電填料懸浮液；

2)將步驟1)所得聚乙二醇/導電填料懸浮液混入已加固化劑的聚二甲基硅氧烷中，充分攪拌混合均勻得聚乙二醇/聚二甲基硅氧烷/固化劑/導電填料共混物；其中，去離子水由于表面張力的作用呈圓球狀；

3)將步驟2)所得聚乙二醇/聚二甲基硅氧烷/固化劑/導電填料共混物進行熱固化，去離子水在聚二甲基硅氧烷熱固化過程中蒸發后形成均勻微孔結構，制得硅橡膠基介電彈性體復合材料；

其中，去離子水與聚乙二醇的質量比為1：1～9：1，聚二甲基硅氧烷和固化劑的整體質量與聚乙二醇和去離子水的整體質量的比例為1：1～9：1，導電填料占聚二甲基硅氧烷/聚乙二醇/去離子水/固化劑總質量的質量百分比大于0且小于等于1.5％。

2.根據權利要求1所述硅橡膠基介電彈性體復合材料，其特征在于，所述硅橡膠基介電彈性體復合材料，在1～10⁵Hz范圍內其介電常數為4.0～22.5，在1～10⁴Hz范圍內介電損耗為0.001～0.2，楊氏模量為900～1100kPa。

3.根據權利要求1或2所述硅橡膠基介電彈性體復合材料，其特征在于，所述硅橡膠基介電彈性體復合材料的孔隙率為5～45％，孔徑為0.5～5μm。

4.根據權利要求1或2所述硅橡膠基介電彈性體復合材料，其特征在于，所述固化劑為聚二甲基硅氧烷用固化劑。

5.根據權利要求3所述硅橡膠基介電彈性體復合材料，其特征在于，所述固化劑為聚二甲基硅氧烷用固化劑。

6.根據權利要求4所述硅橡膠基介電彈性體復合材料，其特征在于，所述固化劑為多烷氧基硅烷、多胺基硅烷或多酰胺基硅烷或含氫硅油中的至少一種。

7.根據權利要求1或2所述硅橡膠基介電彈性體復合材料，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷與固化劑的質量比為5：1～15：1。

8.根據權利要求3所述硅橡膠基介電彈性體復合材料，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷與固化劑的質量比為5：1～15：1。

9.權利要求1～8任一項所述硅橡膠基介電彈性體復合材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

1)導電填料與去離子水超聲攪拌得初始懸浮液，再將聚乙二醇加入初始懸浮液中，超聲攪拌后得到聚乙二醇/導電填料懸浮液；

2)將步驟1)所得聚乙二醇/導電填料懸浮液混入已加固化劑的聚二甲基硅氧烷中，充分攪拌混合均勻得聚乙二醇/聚二甲基硅氧烷/固化劑/導電填料共混物；其中，導電填料分布在聚二甲基硅氧烷和聚乙二醇兩相交界處，去離子水由于表面張力的作用呈圓球狀；

3)將步驟2)所得聚乙二醇/聚二甲基硅氧烷/固化劑/導電填料共混物進行熱固化，去離子水在聚二甲基硅氧烷熱固化過程中蒸發后形成均勻微孔結構，制得硅橡膠基介電彈性體復合材料；

其中，去離子水與聚乙二醇的質量比為1：1～9：1，聚二甲基硅氧烷和固化劑的整體質量與聚乙二醇和去離子水的整體質量的比例為1：1～9：1，導電填料占聚二甲基硅氧烷/聚乙二醇/去離子水/固化劑總質量的質量百分比大于0且小于等于1.5％。