[发明专利]一种基于溶胀渗透法制备低填料含量高导电的柔性复合材料的方法

摘要

本发明提供一种基于溶胀渗透法制备低填料含量高导电的柔性复合材料的方法，该导电复合材料可用于电热材料、柔性导体等领域。首先将交联固化的橡胶在溶剂中溶胀，随后将溶胀的硅橡胶置于碳纳米管(CNTs)或石墨烯的悬浮液中水浴加热超声处理，然后将复合材料取出超声清洗，最后将样品真空干燥。所述橡胶是聚二甲基硅氧烷，甲基乙烯基硅橡胶，甲基苯基乙烯基硅橡胶。橡胶溶胀的溶剂为甲苯或己烷，CNTs的悬浮液溶剂为N，N‑二甲基甲酰胺或1‑甲基‑2‑吡咯烷酮与水的混合溶剂。本发明制备的硅橡胶导体具有高导电性、低电阻率、填料含量低和对应力敏感的优点，其室温电阻率低至0.55Ω·m，CNTs或石墨烯的用量远低于0.1wt％，复合材料的断裂伸长率大于300％，相对电阻率变化达到1200％。

主权项

一种基于溶胀渗透法制备低填料含量高导电的柔性复合材料的方法，其特征在于，包括如下制备步骤：1)称取硅橡胶和交联剂，混合均匀后倒入四氟乙烯模具，同时抽真空除去气泡，真空度为0.06MPa，然后在100℃下交联2h，交联成型，然后将交联的硅橡胶在溶剂中溶胀15～180min达到溶胀平衡；所述交联剂是羟基硅油，2,5‑二甲基‑2,5‑二(叔丁基过氧化)己烷，过氧化二异丙苯或甲基三乙酸氧基硅烷；所述硅橡胶是聚二甲基硅氧烷，甲基乙烯基硅橡胶或甲基苯基乙烯基硅橡胶；所述溶剂是己烷或甲苯；2)配制N，N‑二甲基甲酰胺或者1‑甲基‑2‑吡咯烷酮与水不同比例的混合溶液，再依据不同的碳纳米管的浓度0.3～1.5mg/mL加入一定质量的碳纳米管，并超声分散15min，得到碳纳米管悬浮液；3)将溶胀的硅橡胶置于碳纳米管悬浮液中，在30～90℃下，超声处理3～12h；4)将超声处理后的硅橡胶置于去离子水中超声清洗1h，再放入60℃烘箱完全干燥。