[发明专利]一种石墨烯导电硅胶制备装置

说明书

本发明属于导电硅胶制备装置技术领域，具体涉及一种石墨烯导电硅胶制备装置，克服了石墨烯/硅胶复合材料中的石墨烯添加困难、分散不均匀的缺陷，采用集石墨烯封闭驳运、石墨烯预分散、石墨烯/硅胶共混和挤压分散的一体化设计，实现了石墨烯/硅胶复合材料中石墨烯的无损添加，达到了石墨烯分散均匀的目的，有效降低了石墨烯导电硅胶制备生产成本，同时，实现了石墨烯导电硅胶规模化生产；其结构简单，安全可靠，即适用单一组份石墨烯导电硅胶制备，也适用双组份AB胶的A组份导电硅胶制备，并且，与智能操控系统配合使用时，能够实现石墨烯导电硅胶的智能化制备生产。

技术领域：

本发明属于导电硅胶制备装置技术领域，具体涉及一种石墨烯导电硅胶制备装置，能够在石墨烯/导电硅胶复合材料制备过程中实现石墨烯的无损失添加，降低生产成本。

背景技术：

导电硅胶具有良好的电磁密封和水汽密封能力，在一定压力下能够提供良好的导电性(抑制频率达到40GHz)主要作用是密封和电磁屏蔽，屏蔽性能高达120dB(10GHz)，主要为黑色膏状体，能改善绝缘屏蔽层的电场分布，减少绝缘的破坏，保证电缆的运行寿命。

导电硅胶是航空、航天、交通、电子等工业领域不可缺少的重要材料，现有硅胶大致有环氧基、丙烯酸基和聚氨酯基三个系列，基体环氧树脂、丙烯酸基和聚氨酯都具有很高的介电性，要实现胶质的导电性必须填加相应量的导电介质，现有导电硅胶所添加的导电介质有金粉、银粉、铜粉、碳粉及碳纳米管等导电材料，鉴于导电介质的综合性能和成本，大多在硅胶中添加相应量的银粉、铜粉和碳粉作为导电介质，经制备分别得到银粉导电硅胶、铜粉导电硅胶和碳导电硅胶，由于所添加的导电介质具有固有的结构理化特性，致使现有导电硅胶存在不可逆的缺陷，如，比重增量大，抗氧化性差，致使胶质导电性能不稳定等；添加了银粉、铜粉和碳粉的导电硅胶，由于导电介质相容性差，结构分子一般表现为范德华力作用﹙非化学键链接﹚，会明显的表现出材料“魔三角效应”，即在提高硅胶导电性的同时胶质的强度、粘合力等指标都会大幅度下降。在现有导电材料技术领域，石墨烯是已知导电性最好的二维材料，比表面积可达到2630m²/g，厚度只有0.335nm，电子迁移率为200000cm²/﹙V.s﹚、可达到光速的1/300，是铜的1.7×10⁶倍，电子迁移率基本不受温度影响；优异的导热性能，常温下导热率为5300W/m.k，是铜的13倍；突出的力学性能，抗拉强度为125GPa，弹性模量1.1TPa；良好的化学性能，石墨烯可以吸附和脱附各种原子和分子；石墨烯因其具有重量轻、机械强度大、相容性好、结构稳定等特点，被认为是导电硅胶的最好的导电介质。实验证明，采用石墨烯作硅胶的导电介质，在环氧基、丙烯酸基和聚氨酯基硅胶中添加0.5-5％石墨烯，其电导率可达到1×10^-4-1×10^-3S/m，电镜下可见其分子链呈交联网状结构，固化拉伸强度可达到25-35Mpa，粘合力增强，能够明显的消除材料“魔三角效应”；采用石墨烯作导电介质与硅胶复合，较添加金粉、银粉、铜粉、碳粉及碳纳米管等导电材料，由于石墨烯的密度小，在电导率相同条件下，能大幅度降低导电硅胶的增重比，抗氧化性和稳定性好，具有无可比拟的技术优势，因此，采用石墨烯作导电硅胶的导电介质是业内的普遍追求。