[發(fā)明專利]一種抗靜電硅橡膠

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011046093.3
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112063182A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張玉貞
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州歐納克納米科技有限公司
• 主分類號: C08L83/07
• 分類號: C08L83/07;C08L83/08;C08L79/02;C08K13/06;C08K9/04;C08K9/12;C08K7/26;C08K3/04;C08K7/24
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本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抗靜電硅橡膠。硅橡膠是一種優(yōu)良的絕緣材料，在使用過程中，表面容易積累電荷產(chǎn)生靜電，導(dǎo)致硅橡膠材料易吸附灰塵，并且在某些場合帶來安全隱患?；谏鲜鰡栴}，本發(fā)明提供一種抗靜電硅橡膠，將鈦酸偶聯(lián)劑改性的石墨烯作為偶聯(lián)劑改性的石墨烯與改性聚苯胺在硅橡膠制品中協(xié)同作用，形成大量的導(dǎo)電通路，大大提高了硅橡膠制品的抗靜電性能，具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抗靜電硅橡膠。

背景技術(shù)

硅橡膠是一種優(yōu)良的絕緣材料，在使用過程中，表面容易積累電荷產(chǎn)生靜電，導(dǎo)致硅橡膠材料易吸附灰塵，并且在某些場合帶來安全隱患。為了提高硅橡膠材料在使用過程中的安全可靠性，在確保其機(jī)械性能滿足使用要求的前提下，需要對其進(jìn)行抗靜電處理。通常采用表面涂布偶聯(lián)劑改性的石墨烯法、添加導(dǎo)電填料法，表面涂布偶聯(lián)劑改性的石墨烯的方法雖然效果明顯，但是抗靜電性能難以持久，在使用過程中偶聯(lián)劑改性的石墨烯容易脫落或失去抗靜電性，而添加導(dǎo)電填料的方法則可以克服這些缺點(diǎn)。

石墨烯是一種碳質(zhì)新材料，具有優(yōu)異的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性能，石墨烯不僅具有很高的楊氏模量和熱導(dǎo)率，其載流子遷移率可達(dá)200000cm²V^-1s^-1，超過商用硅片遷移率的10倍以上，所以石墨烯還具有非常高的電導(dǎo)率，達(dá)6000S/cm。據(jù)報(bào)道，在高分子聚合物中加入石墨烯，石墨烯可作為聚合物當(dāng)中的導(dǎo)電通路，通過它來轉(zhuǎn)移電子，從而使聚合物具有抗靜電的作用(劉寅.石墨烯/碳納米管/硅橡膠導(dǎo)電復(fù)合材料的研究[D].青島科技大學(xué),2011.)。炭黑、碳纖維和膨脹石墨同樣可以起到導(dǎo)電通路的作用，但石墨烯能以較低的填充量就可以達(dá)到較好的導(dǎo)電性能。

實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，單純的石墨烯添加到硅橡膠體系中，石墨烯粒子之間非常容易團(tuán)聚，而且石墨烯與硅橡膠材料體系的相容性較差，對硅橡膠材料抗靜電性能的提升非常有限。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：硅橡膠是一種優(yōu)良的絕緣材料，在使用過程中，表面容易積累電荷產(chǎn)生靜電，導(dǎo)致硅橡膠材料易吸附灰塵，并且在某些場合帶來安全隱患。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明提供一種抗靜電硅橡膠，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括以下成分：

具體地，所述偶聯(lián)劑改性的石墨烯按照以下方法制備：

(1)將150mgGO分散在20mL去離子水中，超聲分散均勻，加入30mg六水合硝酸鈷，超聲分散均勻，加入1mL甲醛，再加入250mg三聚氰胺，攪拌均勻后，將混合物置于高壓水熱反應(yīng)釜中，180℃下水熱反應(yīng)10h，然后將得到的產(chǎn)物置于80℃的真空干燥箱進(jìn)行干燥，即得到Co-NG。

(2)將Co-NG加入到250mL摩爾濃度為1mol/l的鹽酸溶液中，80℃下洗滌3次，然后用去離子水洗滌至中性后進(jìn)行真空干燥，得到改性石墨烯；

(3)將的改性石墨烯加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％的鈦酸酯偶聯(lián)劑乙醇溶液中攪拌30min，改性石墨烯與鈦酸酯偶聯(lián)劑乙醇溶液的重量比為5:1，之后將產(chǎn)品置于100℃下干燥120min，得到偶聯(lián)劑改性的石墨烯。

具體地，所述改性聚苯胺按照以下方法制備：

將1mol/L的鹽酸溶液與1g聚苯胺混合，兩者質(zhì)量比為2:1，然后將0.2g過硫酸銨的飽和水溶液滴加到混合溶液中，15℃下聚合24h，產(chǎn)物依次用質(zhì)量濃度為15％的氨水和去離子水洗滌至濾液無色，最后將得到的產(chǎn)物真空干燥，即得到PAN粉末；然后將PAN粉末與15mL濃度為1mol/L的鹽酸溶液混合并不斷攪拌12h，反應(yīng)后的產(chǎn)物用去離子水洗滌5次后真空干燥，即得到改性聚苯胺。

具體地，所述硅橡膠生膠為甲基乙烯基硅橡膠生膠、二甲基乙烯基硅橡膠生膠、甲基苯基乙烯基硅橡膠生膠或氟硅橡膠生膠。