【技术实现步骤摘要】
一种高介电常数羧基丁腈橡胶介电弹性体复合材料及其制备方法
本专利技术涉及介电弹性体
，具体为一种高介电常数羧基丁腈橡胶介电弹性体复合材料及其制备方法。
技术介绍
介电弹性体属于电活性聚合物。相较与传统弹性体具有更多优异性能，如介电常数、低模量、高电致形变。介电弹性体在驱动器和微型机器人领域有广泛的运用。对于带有导电填料的介电弹性体，影响其介电性能和电力学性能的主要参数有：介电常数k、介电损耗、弹性模量Y、驱动电压和电致形变以及击穿强度。通常高性能的介电弹性体具有高介电常数和低弹性模量；介电弹性体在电场下产生较大的电致形变，需有低介电损耗和高电击穿强度。基于逾渗阈值，在介电弹性体中掺杂导电填料是提高介电常数的有效方法，当导电填料的添加量达到逾渗阈值时，介电弹性体复合材料会由绝缘体向半导体转变；当填料添加量接近逾渗阈值时，介电常数迅速提高；当导电填料添加量继续增加超过逾渗阈值时，填料在材料内部形成导电通路，介电损耗提高、电击穿强度下降。因此，应基于逾渗阈值理论将填料添加量控制在逾渗阈值范围内，在获得高介电常数的同时避免因高填充量导致的模量以及介电损耗的增加。但现...
【技术保护点】
1.一种高介电常数羧基丁腈橡胶介电弹性体复合材料，其特征在于：包括羧基丁橡胶基体、石墨烯包覆碳纳米管和水合肼，所述石墨烯包覆碳纳米管介电填料是由氧化石墨烯包覆碳纳米管后经过水合肼还原成为石墨烯包覆碳纳米管填料，所述石墨烯包覆碳纳米管填料均匀分散在羧基丁腈橡胶基体中，形成片层状石墨烯包覆碳纳米管包裹胶乳粒子的隔离结构。
【技术特征摘要】
1.一种高介电常数羧基丁腈橡胶介电弹性体复合材料，其特征在于：包括羧基丁橡胶基体、石墨烯包覆碳纳米管和水合肼，所述石墨烯包覆碳纳米管介电填料是由氧化石墨烯包覆碳纳米管后经过水合肼还原成为石墨烯包覆碳纳米管填料，所述石墨烯包覆碳纳米管填料均匀分散在羧基丁腈橡胶基体中，形成片层状石墨烯包覆碳纳米管包裹胶乳粒子的隔离结构。2.根据权利要求1所述的一种高介电常数羧基丁腈橡胶介电弹性体复合材料，其特征在于：所述石墨烯包覆碳纳米管作为导电填料，所述水合肼作为还原剂以及交联体系。3.根据权利要求2所述的一种高介电常数羧基丁腈橡胶介电弹性体复合材料，其特征在于：所述石墨烯包覆碳纳米球填料占复合材料每100质量份的0.1-1.5份，所述水合肼占复合材料每100质量份的0.5-1份。4.根据权利要求3所述的一种高介电常数羧基丁腈橡胶介电弹性体复合材料，其特征在于：所述石墨烯包覆碳纳米管为片状填料，厚度分布在1.0-2.5nm范围内。5.根据权利要求1所述的一种高介电常数羧基丁腈橡胶介电弹性体复合材料，其特征在于：所述交联体系为硫磺体系。6.一种高介电常数羧基丁腈橡胶介电弹性体复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)取少量去离子水，加入氧化石墨烯粉末溶于其中，之后放入超声洗涤器中，超声功率为500W，超声处理90分钟，得到棕黄色的均一透明的氧化石墨烯水溶液，其浓度为1mg/mL；(2)石墨烯包覆碳纳米管填料采用下述方法制备：先将碳纳米管加入去离子水中，在1000W的功率下超声搅拌10分钟，碳纳米管初步分散在水中，然后再将初步分散的碳纳米管置于探头超声器中500W超声处理60分钟，最后得到分散完全的碳纳米管水溶液；(3)将步骤(2)制得的碳纳米管溶液与氧化石墨烯溶液按照2:1的质量比共混，然后在水浴锅中进行机械搅拌，速率为230rpm；搅拌三小时，待包覆完全后对溶液进行抽滤，用去离子水反复洗涤滤饼三次，冷冻干燥后得到氧化石墨烯包覆碳纳米管填料；(4)将步骤(3)制得的氧化石墨烯包覆碳纳米管填料分散在去离子水中，将水溶液的pH值调节至8，加入水合肼搅拌混合对氧化石墨烯进行还原，混合水溶液中，其中氧化石墨烯包覆碳纳米管与水合肼的质量只之比为7:3，在25-35℃下机械搅拌3h，反应结束后，经真空抽滤、洗涤、冷冻干燥得到石...
【专利技术属性】
技术研发人员：王明路，郭芹，周金丽，
申请(专利权)人：青岛海湾化工设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37
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