[發明專利]一種具有水汽阻隔功能的硅橡膠復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110603092.2
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113462161B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 何周坤;潘錦源;詹浩然;梅軍;曾文文;楊小琛;李紅梅;陳國梁;盧蘇陽;商云帆
• 申請（專利權）人: 成都大學;中物院成都科學技術發展中心
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08L83/07;C08L83/08;C08K3/04;C09D175/04;C09D163/00;C09D133/02;C09D129/04;C09D7/63;C09D133/26;C09D171/02;C09D101/28;C08J7/04;C08J
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 陳明龍

1.一種具有水汽阻隔功能的硅橡膠復合材料，其特征在于，包括硅橡膠基材層（1），所述硅橡膠基材層（1）的表面設置有修飾層（2）；

所述修飾層表面具有凹坑，所述凹坑中具有親水性聚合物顆粒（3）；所述凹坑的底面直徑為0.5 μm～30.0 μm；所述親水性聚合物顆粒的直徑為0.1 μm～5.0 μm；

所述修飾層由可溶于水性溶劑的聚氨酯和可溶于水性溶劑的環氧樹脂中的至少一種，以及疏水劑制成；

親水性聚合物顆粒（3）主要由聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙二醇、羥乙基纖維素、聚丙烯酰胺中的至少一種制成。

2.根據權利要求1所述具有水汽阻隔功能的硅橡膠復合材料，其特征在于，在硅橡膠基材層的至少一個表面設置有修飾層，所述修飾層表面形成若干個凹坑，且凹坑內分布有親水性聚合物顆粒。

3.根據權利要求1所述具有水汽阻隔功能的硅橡膠復合材料，其特征在于，所述水性溶劑是甲醇、乙醇、乙醚、乙二醇乙醚、乙酸乙酯、丙酮、丁酮、四氫呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的至少一種。

4.根據權利要求1所述具有水汽阻隔功能的硅橡膠復合材料，其特征在于，所述復合材料表面的水接觸角不低于60°，且不高于100°。

5.一種權利要求1-4任意一項所述具有水汽阻隔功能的硅橡膠復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、材料準備，

準備基材層：準備硅橡膠基材層；

準備第一溶液：將可溶于水性溶劑的聚氨酯和可溶于水性溶劑的環氧樹脂中的至少一種加入第一水性溶劑，配制成質量濃度為0.5～20.0%的溶液；然后繼續攪拌逐滴加入質量為聚氨酯和環氧樹脂質量的0.5～2.0%的疏水劑，并分散均勻，得到第一溶液，備用；

準備第二溶液：將親水性聚合物原料均勻分散到第二水性溶劑中，得到質量濃度為1.0～10.0%的第二溶液，備用；

步驟2、將第一溶液通過浸涂1~120 s方式，涂覆在硅橡膠基材層的表面；25~60 ℃干燥處理2~40 min，得到中間材料；

步驟3、將第二溶液涂覆在所述中間材料的表面，靜置處理，烘干，得到具有水汽阻隔功能的硅橡膠復合材料。

6.根據權利要求5所述制備方法，其特征在于，步驟1中，準備基材層的具體操作如下：將石墨烯和硅橡膠分散均勻，其中石墨烯的質量分數為硅橡膠的0.0~5.0wt%，然后制成硅橡膠基材層。

7.根據權利要求5所述制備方法，其特征在于，步驟1中，準備第一溶液的具體操作如下：將可溶于水性溶劑的聚氨酯和可溶于水性溶劑的環氧樹脂中的至少一種加入第一水性溶劑，在溫度為30～95 ℃的水浴條件下，磁力加熱攪拌分散5～120 min，攪拌速率為1000～2000 r/min，配制成質量濃度為0.5～20.0%的溶液；然后繼續攪拌逐滴加入質量為聚氨酯和環氧樹脂質量的0.5～2.0%的疏水劑，并分散均勻，得到第一溶液。

8.根據權利要求5所述制備方法，其特征在于，步驟1中，準備第二溶液的具體操作如下：將親水性聚合物原料加入第二水性溶劑，在溫度為30～95 ℃的水浴中磁力加熱攪拌分散5～120 min，攪拌速率為1000～2000 r/min，配制成質量濃度為1.0～10.0%的第二溶液。

9.根據權利要求5所述制備方法，其特征在于，步驟2中，通過浸涂1～120 s將第一溶液涂覆在基材層上，然后在25～60 ℃溫度下干燥5～30 min。

10.根據權利要求5所述制備方法，其特征在于，步驟3中，具體操作步驟如下：通過浸涂1～120 s將第二溶液涂覆在所述步驟2中經過干燥的修飾層的表面上，然后在25～60 ℃溫度且相對濕度為30～90%條件下處理下30～120 min，然后在80～88 ℃下干燥40～60 min即可。