一种聚氨酯基复合丁腈橡胶介电弹性体的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚氨酯基复合丁腈橡胶介电弹性体的制备方法，属于的介电弹性体材料技术领域。本发明专利技术以氧化石墨烯包裹纳米二氧化钛和超导炭黑为导电填料，制备介电弹性体，纳米二氧化钛为核心起支撑作用，氧化石墨烯为包裹壳层，纳米二氧化钛和氧化石墨烯具有高电导率和大比表面积，有利于在聚合物基体中形成微电容器结构，可以有效增大材料的介电常数，超导炭黑具有非常大的比表面积，可以作为的橡胶补强剂，炭黑的电导率高，因此可通过增强界面极化提高聚合物的介电常数，并且炭黑的球形结构不会大幅度提高材料的弹性模量，两者混合可以有效提高材料的介电常数而不会大幅度提高弹性体的弹性模量，有利于降低材料应用时的驱动电压，提高安全性。

Preparation of a polyurethane based composite NBR dielectric elastomer

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯基复合丁腈橡胶介电弹性体的制备方法
本专利技术涉及一种聚氨酯基复合丁腈橡胶介电弹性体的制备方法，属于的介电弹性体材料

技术介绍
介电弹性体（DE）是一类新型的电活性聚合物，在外加电场作用下可以改变其形状，产生应力，将电能转化为机械能；反过来也可以利用可变电容器原理将其拉伸到一定程度给其充电然后再释放，从而实现机械能向电能的转换。在众多电活性聚合物（EAP）材料中，DE以其能量密度高、形变量大、响应速度快、负载匹配性好、机电转化效率高、环境适应性强、质量轻和价格低廉等特点，吸引了很多学者的关注。DE在中等应力水平下即可产生巨大应变（约50~380%），且能量密度范围较宽（0.01~3MJ/kg），在70~400V/um的电场强度范围内均可产生形变响应。由于具有这一特殊的优异性能，近年来DE在驱动、传感和发电等方面均有着广泛应用。然而，目前介电弹性体材料需要非常大的驱动电压以实现好的机电转换性能，这严重制约了介电弹性体的应用前景。因此，设计并制备新型的介电弹性体材料成为研究的热点。介电弹性体（DE）是一种弹性的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚氨酯基复合丁腈橡胶介电弹性体的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：/n（1）将氧化石墨烯包覆纳米二氧化钛、超导炭黑置于搅拌机中，常温下以300～360r/min转速搅拌混合20～30min，得导电填料；/n（2）将导电填料、硬脂酸镁、纳米氧化锌粉末、复合橡胶颗粒混合后置于双螺杆挤出机中，以380～400r/min转速挤出造粒，常温静置2～4h，得聚氨酯基复合丁腈橡胶介电弹性体。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯基复合丁腈橡胶介电弹性体的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：
（1）将氧化石墨烯包覆纳米二氧化钛、超导炭黑置于搅拌机中，常温下以300～360r/min转速搅拌混合20～30min，得导电填料；
（2）将导电填料、硬脂酸镁、纳米氧化锌粉末、复合橡胶颗粒混合后置于双螺杆挤出机中，以380～400r/min转速挤出造粒，常温静置2～4h，得聚氨酯基复合丁腈橡胶介电弹性体。


2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯基复合丁腈橡胶介电弹性体的制备方法，其特征在于，所述的复合橡胶颗粒、氧化石墨烯包覆纳米二氧化钛、超导炭黑、硬脂酸镁、纳米氧化锌粉末的重量份为80～100份复合橡胶颗粒、20～25份氧化石墨烯包覆纳米二氧化钛、20～25份超导炭黑、1～3份硬脂酸镁、4～5份纳米氧化锌粉末。


3.根据权利要求1所述的一种聚氨酯基复合丁腈橡胶介电弹性体的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的双螺杆挤出机的各区温度为一区温度270℃、二区温度270℃、三区温度280℃、四区温度280℃、五区温度280℃、六区温度280℃、七区温度270℃、模头温度260℃。


4.根据权利要求1所述的一种聚氨酯基复合丁腈橡胶介电弹性体的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的复合橡胶颗粒的具体制备步骤为：
（1）将聚氨酯橡胶、丁腈橡胶置于粉碎机中粉碎10～15min，再置于搅拌机中，常温下以120～160rmin转速搅拌5～10min，得橡胶混合料；
（2）将橡胶混合料、抗氧剂BHT置于双螺杆挤出机中，以300～360r/min转速挤出造粒，常温静置2～4h，得复合橡胶颗粒。


5.根据权利要求4所述的一种聚氨酯基复合丁腈橡胶介电弹性体的制备方法，其特征在于，所述的聚氨酯橡胶、丁腈橡胶、抗氧剂BHT的重量份为60～80份聚氨酯橡胶、30～40份丁腈橡胶、1～3份抗氧剂BHT。


6.根据权利要求4所述的一种聚氨酯基复合丁腈橡胶介电弹性体的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹建康，
申请(专利权)人：曹建康，
类型：发明
国别省市：陕西;61