[发明专利]柔性可拉伸自愈合碳基聚硅氧烷-聚脲弹性体及制备方法

权利要求书

1.一种柔性可拉伸自愈合碳基聚硅氧烷-聚脲弹性体，其特征在于，该复合弹性体由聚硅氧烷-聚脲复合基体和填充在该复合基体中的碳系填料组成，所述聚硅氧烷-聚脲复合基体的分子结构式如下：

其中：n的取值范围为10-270；

R为中的一种或两种以上的组合；

所述碳系填料为含有羟基官能团、羧基官能团和氨基官能团中的一种或两种以上官能团的sp2杂化碳材料，为单一碳材料或两种以上碳材料的组合。

2.一种权利要求1所述柔性可拉伸自愈合碳基聚硅氧烷-聚脲弹性体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在冰浴、惰性气体气氛下将10-80质量份的双(3-氨丙基)封端聚二甲基硅氧烷溶于30-200质量份的有机溶剂，冰浴混合30-90分钟，得到聚硅氧烷溶液；

S2、将0.5-20质量份的二异氰酸酯溶于10-100质量份的有机溶剂混合，然后加入到步骤S1的聚硅氧烷溶液中，其中双(3-氨丙基)封端聚二甲基硅氧烷与二异氰酸酯物质的量之比大于等于1:1，不断搅拌反应，得到聚硅氧烷-聚脲溶液；

S3、先将0.05-20质量份碳系填料均匀分散在3-60质量份的有机溶剂中，得到碳系填料混合液，再将碳系填料混合液缓慢加入到步骤S2的聚硅氧烷-聚脲溶液中，不断搅拌使碳系填料与聚硅氧烷聚脲充分混合，得到混合物料；

S4、将步骤S3的混合物料倒入干净的模具中，挥发溶剂后干燥，即制得柔性可拉伸自愈合碳基聚硅氧烷-聚脲弹性体。

3.根据权利要求2所述的柔性可拉伸自愈合碳基聚硅氧烷-聚脲弹性体的制备方法，其特征在于，所述双(3-氨丙基)封端聚二甲基硅氧烷的平均分子量为1000-20000。

4.根据权利要求2所述的柔性可拉伸自愈合碳基聚硅氧烷-聚脲弹性体的制备方法，其特征在于，所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、4,4’-亚甲基双(异氰酸苯酯)、六亚甲基二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二环己基甲烷4,4’-二异氰酸酯、间苯二甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的至少一种。

5.根据权利要求2所述的柔性可拉伸自愈合碳基聚硅氧烷-聚脲弹性体的制备方法，其特征在于，所述碳系填料为石墨、炭黑、石墨烯、碳纳米管、碳纤维、羧基化碳纳米管、氨基化碳纳米管、富勒烯中的一种或两种以上的组合。

6.根据权利要求2所述的柔性可拉伸自愈合碳基聚硅氧烷-聚脲弹性体的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为四氢呋喃、双(2-乙氧基乙基)醚、丙酮、N,N’-二甲基甲酰胺、N,N’-二甲基乙酰胺、三氯甲烷中的至少一种。

7.根据权利要求2所述的柔性可拉伸自愈合碳基聚硅氧烷-聚脲弹性体的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述冰浴的温度为0-20℃。

8.根据权利要求2所述的柔性可拉伸自愈合碳基聚硅氧烷-聚脲弹性体的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述的惰性气体为氮气、氩气中的至少一种。

9.根据权利要求2所述的柔性可拉伸自愈合碳基聚硅氧烷-聚脲弹性体的制备方法，其特征在于，步骤S4中所述的干燥为自然干燥、真空干燥或鼓风干燥中的一种或两种以上的组合。

10.根据权利要求2所述的柔性可拉伸自愈合碳基聚硅氧烷-聚脲弹性体的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述搅拌反应的时间为6-10h。