[发明专利]一种含复合硅橡胶的涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及涂料领域，具体涉及一种含复合硅橡胶的涂料及其制备方法。

背景技术

随着现代工业和科学技术的进步，许多技术领域对涂层材料提出了更高要求，除满足基本的力学性能硬度、附着力、韧性和抗冲击，耐化学腐、耐候，优良电绝缘性能及化学稳定性等外，还需要涂层在某些应用方面能够具有良好的导热性能。譬如在微电子集成技术、电器日益盛行的年代，电子元件、逻辑电路体积成千上万倍的缩小，电子仪器日益轻薄短小化，而工作频率急剧增加，导致器件产生的热量增加，从而导致电器无法散热而带来的老化经济损失日益严重。

实现复合涂层导热的途径有两种：一是合成具有高热导率的聚合物。如用具有良好导热性能的聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯等材料。另一种途径就是掺杂高导热无机物填充聚合物制备无机物/聚合物导热复合材料，如向高分子基体中添加高导热性能填料的方法。用金属、石墨、炭黑、碳纳米管(CNTs)、碳纤维填充塑料基体来提高材料的热导率已得到了广泛的研究。石墨烯或氧化石墨烯是近几年崛起的具有巨大发展前景的材料，它具有独特的导电、导热、透气、力学等性能，将其应用到涂层等各个领域已经成为人们所瞩目的焦点。但其如何有效的将其分散于聚合物母体中，抑制其纳米团簇效应，以充分发挥石墨烯或氧化石墨烯的独特优点，还有待进一步改善。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供了一种含复合硅橡胶的涂料及其制备方法，其通过对氧化石墨烯的有效改性，使其与端羟基硅橡胶进行有效化学接枝，实现与有机硅橡胶在纳米层次的复合，制备得到的氧化石墨烯复合端羟基硅橡胶；在加入交联剂与催化剂后，即获得含复合硅橡胶的涂料。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种含复合硅橡胶的涂料，其包括:

氧化石墨烯复合端羟基硅橡胶；

正硅酸乙酯；

二月桂酸二丁基锡；

混合溶剂；

其中，所述氧化石墨烯复合端羟基硅橡胶与所述正硅酸乙酯的质量比为7∶3～9.5∶0.5，所述二月桂酸二丁基锡占总质量的0.01～0.1wt％。

优选的是，所述的含复合硅橡胶的涂料，其中，所述氧化石墨烯复合端羟基硅橡胶包括有以下材料：

上述各组分之和为100wt％。

优选的是，所述的含复合硅橡胶的涂料，其中，所述氧化石墨烯复合端羟基硅橡胶由以下方法制得：

将氧化石墨烯分散于氯化亚砜和N,N-二甲基甲酰胺的混合液，在氮气保护下，65～70℃反应12～36小时，然后加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，在40～60℃下，继续在氮气保护下反应3～6小时；待反应产物冷却后，经离心过滤，再分散于含端羟基硅橡胶和二月桂酸二丁基锡的四氢呋喃中，在50～70℃下搅拌加热反应4～6小时；随后在60～90℃下常压烘干12～24小时，除去四氢呋喃，即得到所述的氧化石墨烯复合端羟基硅橡胶。

优选的是，所述的含复合硅橡胶的涂料，其中，所述混合溶剂包括有二甲苯、甲苯、乙酸乙酯和乙酸丁酯，各组分的体积比为：

上述各组分之和为100％。

优选的是，所述的含复合硅橡胶的涂料，其中，所述氧化石墨烯包括：

上述各组分之和为100wt％。

优选的是，所述的含复合硅橡胶的涂料，其中，所述氧化石墨烯由以下方法制得：

将反应罐和浓硫酸在0℃～4℃冷却0.5～1小时；将鳞片石墨粉、硝酸钠、高锰酸钾层层铺匀于反应罐中，然后缓慢的引流加入浓硫酸，密闭反应罐，在-1℃～1℃反应2～5小时，随后移至90～140℃的烘箱中反应2～4小时；反应结束后，冷却至室温，打开反应罐，加入去离子水搅拌，并加入双氧水至溶液呈亮黄或土黄色，随后加入浓盐酸搅拌，最后用去离子水离心过滤并洗涤至中性，在40℃～60℃下真空烘干，即得到氧化石墨烯。

一种如上述方案中任一项所述的含复合硅橡胶的涂料的制备方法，其包括：将氧化石墨烯复合端羟基硅橡胶溶解于混合溶剂中，在高速分散机以500～2000转/分的转速下，搅拌0.1～2小时，使其溶解均匀，然后缓慢加入正硅酸乙酯，随后加入二月桂酸二丁基锡，混匀后即得到所述的含复合硅橡胶的涂料。

本发明的有益效果是：

1)通过对氧化石墨烯的表面修饰改性，使其带有的活性基团可与聚合物母体即端羟基硅橡胶进行反应，利用共价键的连接作用，使其与硅橡胶实现纳米尺寸的有效分散复合。