改性碳纳米管、硅橡胶复合材料及其制备方法技术

技术编号:23973337 阅读:75 留言:0更新日期:2020-04-29 08:21
本发明专利技术涉及一种改性碳纳米管、硅橡胶复合材料及其制备方法。该方法包括以下步骤:(1)将多壁碳纳米管与浓硒酸、30~95wt%的过氧化氢水溶液混合,进行氧化反应;所述多壁碳纳米管、浓硒酸和过氧化氢水溶液的重量比为8~12:8~20:0.5~10;(2)将步骤(1)所得反应产物与醇类有机溶剂混合,再与硅烷偶联剂进行接枝反应,得改性碳纳米管;所述醇类有机溶剂、硅烷偶联剂与所述多壁碳纳米管的重量比为30~400:3~10:8~12。本发明专利技术方法制备得到的改性碳纳米管分散性和稳定性好,与硅橡胶具有良好的相容性,不会发生团聚以及粘度过大,低添加量就可以显著提高硅橡胶的力学性能。

Modified carbon nanotubes and silicone rubber composites and their preparation methods

【技术实现步骤摘要】
改性碳纳米管、硅橡胶复合材料及其制备方法
本专利技术涉及硫化硅橡胶领域,特别是涉及一种改性碳纳米管、硅橡胶复合材料及其制备方法。
技术介绍
缩合型室温硫化硅橡胶(RTV),由α,ω-端羟基聚二甲基硅氧烷作基础聚合物和填料、交联剂、偶联剂、催化剂、及其他添加剂组成,具有优异的耐紫外、耐腐蚀和耐高低温等其它有机密封胶无法比拟的优异综合性能。缩合型室温硫化硅橡胶按产品形式可分为单组分、双组分,其中缩合型双组分室温硫化硅橡胶(RTV2)具有以下优点:硫化时不放热、不吸热、不膨胀、收缩小、硫化可以在表面和内部同时进行,并可深层硫化。所以缩合型双组分RTV2硅橡胶在建筑、汽车、电子电器、机械、化工等领域获得广泛应用。近年来,RTV硅橡胶取得了较大的发展,但相比环氧树脂、聚氨酯胶粘剂等具有良好的粘结强度,RTV硅橡胶因较低的力学性能限制了其在更广泛领域的应用。目前来说,提高RTV硅橡胶力学性能的补强填料主要是纳米碳酸钙和白炭黑,纳米补强填料的粒径越小,比表面积越大,其补强效果越好,但同时会造成RTV硅橡胶体系粘度变大,因此这些补强填料的投料量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纳米管的改性方法,其特征在于,包括以下步骤:/n(1)将多壁碳纳米管与浓硒酸、30~95wt%的过氧化氢水溶液混合,进行氧化反应;所述多壁碳纳米管、浓硒酸和过氧化氢水溶液的重量比为8~12:8~20:0.5~10;/n(2)将步骤(1)所得反应产物与醇类有机溶剂混合,再与硅烷偶联剂进行接枝反应,得改性碳纳米管;所述醇类有机溶剂、硅烷偶联剂与所述多壁碳纳米管的重量比为30~400:3~10:8~12;/n所述硅烷偶联剂选自端基为氨基的倍半硅氧烷、端基为氯的倍半硅氧烷和端基为环氧基的倍半硅氧烷中的至少一种。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米管的改性方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将多壁碳纳米管与浓硒酸、30~95wt%的过氧化氢水溶液混合,进行氧化反应;所述多壁碳纳米管、浓硒酸和过氧化氢水溶液的重量比为8~12:8~20:0.5~10;
(2)将步骤(1)所得反应产物与醇类有机溶剂混合,再与硅烷偶联剂进行接枝反应,得改性碳纳米管;所述醇类有机溶剂、硅烷偶联剂与所述多壁碳纳米管的重量比为30~400:3~10:8~12;
所述硅烷偶联剂选自端基为氨基的倍半硅氧烷、端基为氯的倍半硅氧烷和端基为环氧基的倍半硅氧烷中的至少一种。


2.根据权利要求1所述的改性方法,其特征在于,
步骤(1)中所述浓硒酸的浓度为80~99.8wt%;
步骤(1)所述多壁碳纳米管、浓硒酸和过氧化氢水溶液的重量比为9~11:8~15:3~7;
步骤(2)所述醇类有机溶剂、硅烷偶联剂与所述多壁碳纳米管的重量比为100~400:3~7:9~11。


3.根据权利要求1所述的改性方法,其特征在于,步骤(1)和步骤(2)所述混合的过程包括:同时进行超声波和搅拌处理0.5小时~2小时,所述超声波的频率为20kHz~100kHz;所述搅拌的转速为30rpm~500rpm;
和/或,步骤(1)所述氧化反应的温度为20~40℃,步骤(1)所述氧化反应的时间为2小时~28小时;
和/或,步骤(2)所述接枝反应的温度为50~130℃,所述接枝反应的时间为1小时~24小时。


4.根据权利要求1~3任一项所述的改性方法,其特征在于,所述硅烷偶联剂选自氯丙基三甲氧基硅烷、氯丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和N-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的至少一种;
所述醇类有机溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇和正丁醇中的至少一种;
和/或,所述多壁碳纳米管的外径为4nm~80nm。


5.权利要求1~4任一项所述的改性方法制备得到的改性碳纳米管。


6.一种硅橡胶复合材料,其特征在于,由包括A组分和B组分的原料制备而成:
所述A组分由包括以下重量份组分的原料制备而成:



所述B组分由包括以下重量份组分的原料制备而成:



所述补强材料为权利要求5所述的改性碳纳米管。

【专利技术属性】
技术研发人员:罗银蒋金博范海健卢伟焯
申请(专利权)人:广州市白云化工实业有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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