[发明专利]一种提高苯基硅橡胶力学性能的方法

权利要求书

1.一种提高苯基硅橡胶力学性能的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1，将硅橡胶生胶与硅碳复合纳米管按照质量比100：(1～3)在乙酸乙酯中均匀混合制备混合胶；

步骤2，将由步骤1所得的100重量份胶料在温度45～50℃的双辊上，混炼6～10min，使胶料均匀粘辊；

步骤3，加入0.6～1重量份2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷，混炼12～15min，将胶料混炼均匀获得混炼胶；

步骤4，将步骤3制备的混炼胶装入模具中，在温度180～182℃、压力16～20MPa的条件下热压10～12min硫化成型，冷却后得到硫化胶片；

所述硅橡胶生胶为苯基硅橡胶；

所述的硅碳复合纳米管以硅碳复合纳米管为内管，在硅碳复合纳米管的外壁上设置二氧化硅层，所述的二氧化硅层在硅碳复合纳米管外侧形成二氧化硅纳米管；在硅碳复合纳米管的结构中，硅碳复合纳米管和二氧化硅纳米管形成同轴的套管结构，内管为硅碳复合纳米管，外管为二氧化硅纳米管；

所述的硅碳复合纳米管的制备方法为，将羧基化硅碳复合纳米管均匀分散形成悬浊液并调节pH值为碱性，再将正硅酸乙酯加入到羧基化硅碳复合纳米管的悬浊液中，充分混合并均匀分散；分离固态物质，在惰性气氛中自室温加热至550～650℃进行热处理，再自然冷却至室温。

2.根据权利要求1所述的一种提高苯基硅橡胶力学性能的方法，其特征在于：在所述步骤1中，将一定量的硅橡胶和适量乙酸乙酯混合均匀，置于水浴锅中，在30～44℃下搅拌溶解得到体系A；将硅碳复合纳米管置于烧杯中，加入乙酸乙酯，冰浴超声处理1.2～1.5h，得到体系B；将体系A与体系B混合搅拌1～1.2h后，在90～100℃水浴下，将体系中的乙酸乙酯全部蒸出，蒸馏后的胶料真空干燥后得到混合胶。

3.根据权利要求1所述的一种提高苯基硅橡胶力学性能的方法，其特征在于：在所述步骤1中，将羧基化碳纳米管均匀分散在无水乙醇中形成悬浊液，使用氨水调节pH值为8～10，具体来说，称取羧基化碳纳米管放入烧杯中，加入无水乙醇，搅拌使CNTs分散充分；将分散液放入超声细胞粉碎机中，冰浴超声处理1h，功率500W，工作时间为3s，间歇时间为2s，称量氨水，快速加入到上述制得的悬浊液中调节pH值为碱性8～10，强力搅拌0.5h，得到羧基化碳纳米管的悬浊液；将正硅酸乙酯均匀分散于无水乙醇中，形成均一稳定的正硅酸乙酯溶液，再将正硅酸乙酯溶液加入到羧基化碳纳米管的悬浊液中，具体来说，称量正硅酸乙酯，放入300ml的无水乙醇中，搅拌充分得到均一稳定的溶液，将溶液快速加入悬浊液中，强力搅拌2h获得混合液，再次此混合液放入超声细胞粉碎机中，冰浴超声处理30min，超声功率500W，工作时间为3s，间歇时间为2s，处理完成后取出，密封静置24h。

4.根据权利要求1所述的一种提高苯基硅橡胶力学性能的方法，其特征在于：在所述步骤1中，惰性气氛为氮气、氦气或者氩气；自室温20～25℃以5～10℃/min速度升温至550～650℃进行热处理至少2小时，具体来说，静置后进行抽滤，抽滤产物置于真空烘箱中，在60～80℃下烘干，干燥后，用研钵将固体样品研磨得到粉末，将粉末置于马弗炉中进行热处理。

5.根据权利要求1所述的一种提高苯基硅橡胶力学性能的方法，其特征在于：在所述步骤1中，利用硅碳复合纳米管表面的羧基与正硅酸乙酯实现键接，再升温进行热处理，以使正硅酸乙酯在硅碳复合纳米管表面原位生成二氧化硅；通过硅碳复合纳米管表面的羧基含量、正硅酸乙酯的用量来调整硅碳复合纳米管的形貌结构，可对硅管厚度、硅管连续程度等予以调控。

6.根据权利要求1所述的一种提高苯基硅橡胶力学性能的方法，其特征在于：在所述步骤1中，冰浴超声的功率为600W，工作时间为3s，间歇时间为2s；真空干燥的时间为25～26h。

7.根据权利要求1所述的一种提高苯基硅橡胶力学性能的方法，其特征在于：在所述步骤2中，混炼时，双辊的温度为46～48℃，时间为7～8min。