石墨烯和室温硫化硅橡胶复合材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及功能材料技术领域，具体涉及一种石墨烯和室温硫化硅橡胶复合材料的制备方法。石墨烯和室温硫化硅橡胶复合材料的制备方法，（1）称氧化石墨放入装有蒸馏水的三口烧瓶中，超声波振荡，加入水合肼，下搅拌、回流，经过滤、洗涤、干燥后得到石墨烯；（2）将石墨烯加入到PDMS中，剪切分散，然后加入正硅酸乙酯，分散5~10min，再加入二丁基二月桂酸锡分散2~3 min，将混合好的胶料倒入聚四氟乙烯模具中，置于真空干燥箱中脱气后取出；放置1周后将复合材料从模具中取出，真空干燥24 h，即制成石墨烯和室温硫化硅橡胶复合材料。本发明专利技术制成的复合材料的力学性能明显优于纯硅橡胶，复合材料的拉伸强度达到0.35 MPa，扯断伸长率为217％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功能材料
，具体涉及一种石墨烯和室温硫化硅橡胶复合材料的制备方法。
技术介绍
石墨烯是2004年才被发现的一种新型二维平面碳纳米材料⋯，特殊的单原子层结构赋予其优异的力学、电学和热学等性能。过去的几年中，石墨烯已经成为备受瞩目的国际前沿和热点。其中石墨烯复合材料的研究是国内外学者关注的热点之一。与碳纳米管相比，石墨烯的导电性能和强度更高，且成本低廉，可加工性好，避免了碳纳米管研究和应用中难以逾越的手性控制、金属型和半导体型分离以及催化剂杂质等难题。因此，石墨烯有望代替碳纳米管成为聚合物基碳纳米复合材料的优质填料，但国内外对石墨烯和硅橡胶复合材料体系的研究报道极少。
技术实现思路
本专利技术旨在提出一种石墨烯和室温硫化硅橡胶复合材料的制备方法。本专利技术的技术方案在于：石墨烯和室温硫化硅橡胶复合材料的制备方法，包括如下步骤：（1）石墨烯的制备称取100~110mg氧化石墨放入装有80~100mL蒸馏水的250mL三口烧瓶中，超声波振荡1~2h，加入1~1.5g水合肼，100℃下搅拌、回流24h，经过滤、洗涤、干燥后得到石墨烯；（2）石墨烯和室温硫化硅橡胶复合材料的制备将石墨烯加入到PDMS中，剪切分散，使PDMS和石墨烯充分混合；然后加入正硅酸乙酯，利用搅拌器在1200~1500r／min的转速下分散5~10min，再加入二丁基二月桂酸锡，在1500~1800r／min的转速下分散2~3min，将混合好的胶料倒入聚四氟乙烯模具中，置于真空干燥箱中脱气后取出；放置1周后将复合材料从模具中取出，真空干燥24h，即制成石墨烯和室温硫化硅橡胶复合材料。所述制备石墨烯和室温硫化硅橡胶复合材料的过程中，其配方质量份为：PDMS100，石墨烯0.5，正硅酸乙酯5，二丁基二月桂酸锡1。所述的剪切分散采用高剪切分散乳化机剪切分散，分散时间为l~1.2h。所述的PDMS为α-w-羟基聚二甲基硅氧烷。本专利技术的技术效果在于：本专利技术采用水合肼对氧化石墨进行还原，获得层数较少的片层结构石墨烯。采用高速剪切分散，将石墨烯分散到PDMS中，固化后得到石墨烯和室温硫化硅橡胶复合材料。复合材料的力学性能明显优于纯硅橡胶，复合材料的拉伸强度达到0.35MPa，扯断伸长率为217％。具体实施方式石墨烯和室温硫化硅橡胶复合材料的制备方法，包括如下步骤：实施例1（1）石墨烯的制备称取100mg氧化石墨放入装有80mL蒸馏水的250mL三口烧瓶中，超声波振荡1h，加入1g水合肼，100℃下搅拌、回流24h，经过滤、洗涤、干燥后得到石墨烯；（2）石墨烯和室温硫化硅橡胶复合材料的制备将石墨烯加入到PDMS中，剪切分散，使PDMS和石墨烯充分混合；然后加入正硅酸乙酯，利用搅拌器在12000r／min的转速下分散5min，再加入二丁基二月桂酸锡，在1500r／min的转速下分散2min，将混合好的胶料倒入聚四氟乙烯模具中，置于真空干燥箱中脱气后取出；放置1周后将复合材料从模具中取出，真空干燥24h，即制成石墨烯和室温硫化硅橡胶复合材料。其中，制备石墨烯和室温硫化硅橡胶复合材料的过程中，其配方质量份为：PDMS100，石墨烯0.5，正硅酸乙酯5，二丁基二月桂酸锡1。所述的剪切分散采用高剪切分散乳化机剪切分散，分散时间为lh。所述的PDMS为α-w-羟基聚二甲基硅氧烷。实施例2（1）石墨烯的制备称取110mg氧化石墨放入装有100mL蒸馏水的250mL三口烧瓶中，超声波振荡2h，加入1.5g水合肼，100℃下搅拌、回流24h，经过滤、洗涤、干燥后得到石墨烯；（2）石墨烯和室温硫化硅橡胶复合材料的制备将石墨烯加入到PDMS中，剪切分散，使PDMS和石墨烯充分混合；然后加入正硅酸乙酯，利用搅拌器在1500r／min的转速下分散10min，再加入二丁基二月桂酸锡，在1800r／min的转速下分散3min，将混合好的胶料倒入聚四氟乙烯模具中，置于真空干燥箱中脱气后取出；放置1周后将复合材料从模具中取出，真空干燥24h，即制成石墨烯和室温硫化硅橡胶复合材料。其中，所述制备石墨烯和室温硫化硅橡胶复合材料的过程中，其配方质量份为：PDMS100，石墨烯0.5，正硅酸乙酯5，二丁基二月桂酸锡1。所述的剪切分散采用高剪切分散乳化机剪切分散，分散时间为1.2h。所述的PDMS为α-w-羟基聚二甲基硅氧烷。本文档来自技高网...

【技术保护点】
石墨烯和室温硫化硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）石墨烯的制备称取100~110 mg氧化石墨放入装有80~100 mL蒸馏水的250 mL三口烧瓶中，超声波振荡1~2 h，加入1~1.5 g水合肼，100℃下搅拌、回流24 h，经过滤、洗涤、干燥后得到石墨烯；（2）石墨烯和室温硫化硅橡胶复合材料的制备将石墨烯加入到PDMS中，剪切分散，使PDMS和石墨烯充分混合；然后加入正硅酸乙酯，利用搅拌器在1200~1500 r／min的转速下分散5 ~10min，再加入二丁基二月桂酸锡，在1500~1800 r／min的转速下分散2~3 min，将混合好的胶料倒入聚四氟乙烯模具中，置于真空干燥箱中脱气后取出；放置1周后将复合材料从模具中取出，真空干燥24 h，即制成石墨烯和室温硫化硅橡胶复合材料。

【技术特征摘要】
1.石墨烯和室温硫化硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）石墨烯的制备称取100~110mg氧化石墨放入装有80~100mL蒸馏水的250mL三口烧瓶中，超声波振荡1~2h，加入1~1.5g水合肼，100℃下搅拌、回流24h，经过滤、洗涤、干燥后得到石墨烯；（2）石墨烯和室温硫化硅橡胶复合材料的制备将石墨烯加入到PDMS中，剪切分散，使PDMS和石墨烯充分混合；然后加入正硅酸乙酯，利用搅拌器在1200~1500r／min的转速下分散5~10min，再加入二丁基二月桂酸锡，在1500~1800r／min的转速下分散2~3min，将混合好的胶料倒入聚四氟乙烯模具中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李长英，
申请(专利权)人：陕西聚洁瀚化工有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61