[发明专利]纳米粒子在硅橡胶膜铸膜液中分散的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米粒子在硅橡胶膜铸膜液中分散的方法。

背景技术

纳米材料由于粒径小，比表面积大，自由能高，因此一般情况下以团聚状态存在，因而不能很好地体现纳米尺度效应。当纳米材料用于基体材料改性时，这种团聚现象造成纳米粒子在基体中很难分散，提高了分散成本，增加了纳米材料的消耗，且改性效果也很难体现。

硅橡胶膜由于其良好的耐热性、耐寒性、导热性、阻燃性、化学稳定性、亲有机物疏水性能，可广泛用于密封、绝缘、化工、环保、分析等领域的难分离混合物系膜分离，但由于其机械性能较差，常需添加无机纳米粒子进行改性。

但是，CN200510112112报道的机械搅拌、研磨等方法难以实现纳米粒子的快速分散，一般需数小时以上，且分散效果也不尽人意；CN1332203A采用超声波分散有了很大改善，但分散时间还是很长，约需1小时左右。

发明内容

本发明的目的是针对已有技术的不足，提供了一种纳米粒子在硅橡胶膜铸膜液中分散的方法。其特点是在纳米粒子硅橡胶铸膜液中加入分散剂，该分散剂为硅橡胶成膜用交联剂，先经机械搅拌预分散，然后置于超声波仪内进行超声波分散。

一种纳米粒子在硅橡胶膜铸膜液中分散的方法的步骤和条件如下：

称取硅橡胶10～35重量份，纳米粒子1～10重量份，溶剂50～85重量份，分散剂1～5重量份，顺次置于反应器内，室温下，在600～1000转/分进行机械搅拌5～10分钟；然后，再将该混合液置于功率为500～1000W，频率为2×10⁶～2×10⁸Hz的超声波仪内，超声5～10分钟，得到纳米粒子分散均匀的铸膜液；

所述的纳米粒子为炭黑、二氧化硅、碳酸钙和二氧化钛中的一种；

所述的硅橡胶为室温硫化硅橡胶，为二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶和甲基苯基乙烯基硅橡胶中的一种；

所述的溶剂为正己烷、正庚烷、正辛烷、氯仿、四氯化碳和二氯乙烯中的一种；

所述的分散剂为正硅酸乙酯、聚甲基甲氧基硅氧烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和γ-氯丙基三乙氧基硅烷中的一种。

本发明提供的纳米粒子分散均匀的铸膜液的用法如下：取铸膜液85重量份，顺次加入12重量份的上述铸膜液所用的分散剂做为交联剂，3重量份的二月桂酸二丁基锡作为催化剂，即可制膜。

有益效果：由本发明的分散方法制备的硅橡胶复合膜，经扫描电镜测定纳米粒子呈单个粒子分散，纳米粒子分散均匀(如图1所示)，拉伸强度可达1.828MPa。

本发明可实现纳米粒子的快速分散，仅需10～20分钟左右；纳米粒子在铸膜液中分散均匀；所加助剂为硅橡胶成膜用助剂，所制硅橡胶膜无其他杂质成分。

附图说明

图1为添加白炭黑硅橡胶复合膜表面扫描电镜照片。

具体实施方式

实施例1

称取二甲基硅橡胶10重量份，10重量份粒径0.5纳米的二氧化硅，溶剂正庚烷75重量份，分散剂正硅酸乙酯5重量份，置于反应器内，室温下，在600转/分进行机械搅拌10分钟；然后，再将该混合液置于功率为1000W，频率为2×10⁸Hz的超声波仪内，超声7分钟，可得到纳米粒子分散均匀的铸膜液。

得到的纳米粒子分散均匀的铸膜液的用法如下：取铸膜液85重量份，顺次加入交联剂正硅酸乙酯12重量份、催化剂二月桂酸二丁基锡3重量份，即可制膜。

实施例2：

称取甲基乙烯基硅橡胶20重量份，5重量份粒径50纳米的二氧化钛，溶剂氯仿72重量份，分散剂聚甲基甲氧基硅氧烷3重量份，置于反应器内，室温下，在800转/分进行机械搅拌5分钟；然后，再将该混合液置于功率为700W，频率为2×10⁷Hz的超声波仪内，超声10分钟，可得到纳米粒子分散均匀的铸膜液。

得到的纳米粒子分散均匀的铸膜液的用法如下：取铸膜液85重量份，顺次加入交联剂聚甲基甲氧基硅氧烷12重量份、催化剂二月桂酸二丁基锡3重量份，即可制膜。

实施例3：

称取甲基苯基乙烯基硅橡胶35重量份，1重量份粒径100纳米的碳酸钙，溶剂正辛烷63重量份，分散剂乙烯基三乙氧基硅烷1重量份，置于反应器内，室温下，在1000转/分进行机械搅拌7分钟；然后，再将该混合液置于功率为500W，频率为2×10⁶Hz的超声波仪内，超声5分钟，可得到纳米粒子分散均匀的铸膜液。