一种液体硅橡胶电磁屏蔽材料制造技术

本发明专利技术涉及电磁屏蔽材料领域，尤其涉及一种液体硅橡胶电磁屏蔽材料。为了在硅橡胶材料体系中添加更多石墨烯，进一步提高硅橡胶材料的电磁屏蔽效果，本发明专利技术提供一种液体硅橡胶电磁屏蔽材料，本发明专利技术在部分石墨烯分子结构中引入可聚合的双键得到改性石墨烯，使改性石墨烯可以与含氢硅油发生化学键合，另一部分石墨烯分散在硅橡胶材料体系中与碳纳米管和改性聚苯胺一起协同作用，形成更多的导电通路，达到高进一步提高硅橡胶材料的电磁屏蔽效果的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种液体硅橡胶电磁屏蔽材料
本专利技术涉及电磁屏蔽材料领域，尤其涉及一种液体硅橡胶电磁屏蔽材料。
技术介绍
近年来，随着科学技术的高速发展，各种高频的电子、电器设备在工作时向空间辐射了大量不同波长和频率的电磁波，导致新的环境污染和电磁波干扰。为避免电磁波辐射造成的干扰与泄漏，常采用导电材料屏蔽电子电气设备产生的电磁波，如金属或导电塑料壳体。但壳体的接缝处、粘接点、小洞等不连接的部位使屏蔽效果降低；因此这些部位必须使用具有一定弹性的导电橡胶制件，而具有较好机械性能和耐候性能的导电硅橡胶便是理想的选择。研究表明：(1)石墨烯与碳纳米管配合使用并分散到硅橡胶体系中可以把硅橡胶材料的体积电阻率降低到104Ω·cm数量级，可以大大提高硅橡胶材料体系的电磁屏蔽效果，(2)石墨烯的导电效果明显优于碳纳米管，且硅橡胶分散体系中的碳纳米管相对于石墨烯更容易团聚(刘寅.石墨烯/碳纳米管/硅橡胶导电复合材料的研究[D].青岛科技大学,2011.)。想要进一步提高硅橡胶材料的电磁屏蔽效果，应尽量提高石墨烯的用量而减少碳纳米管的用量，但是，当硅橡胶体系中石墨烯用量过多时不可避免的发生团聚现象，因此，想要利用石墨烯和碳纳米管协同作用来进一步提高硅橡胶体系的电磁屏蔽效果，首先应该解决硅橡胶分散体系中添加较多石墨烯易团聚的问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术要解决的技术问题是：较多重量份数的石墨烯和碳纳米管配合使用简单分散到硅橡胶材料体系中，两者极易发生团聚，对进一步提高硅橡胶材料的电磁屏蔽效果十分不利。<br>本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术提供一种液体硅橡胶电磁屏蔽材料，包括A、B两个组分，A组分与B组分的质量比为1:1；A组分以重量份数计，包括以下成分：B组分以重量份数计，包括以下成分：具体地，所述改性聚苯胺按照以下方法制备：将1mol/L的盐酸溶液与1g聚苯胺混合，两者质量比为2:1，然后将0.2g过硫酸铵的饱和水溶液滴加到混合溶液中，15℃下聚合24h，产物依次用质量浓度为15％的氨水和去离子水洗涤至滤液无色，最后将得到的产物真空干燥，即得到PAN粉末；然后将PAN粉末与15mL浓度为1mol/L的盐酸溶液混合并不断搅拌12h，反应后的产物用去离子水洗涤5次后真空干燥，即得到改性聚苯胺。具体地，所述改性石墨烯的制备方法如下：将100mg氧化石墨烯与50mLN,N-二甲基甲酰胺混合，超声分散后加入GMA，在氮气保护下搅拌30min，然后加热到65℃，反应48h，经离心、洗涤、干燥后得到改性石墨烯。具体地，所述含有乙烯基聚硅氧烷的粘度为15000-18000mpa·s。具体地，所述含有乙烯基的聚硅氧烷中乙烯基的质量百分含量为0.6-0.7％。具体地，所述表面处理剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或十二烷基三甲氧基硅烷。具体地，所述含氢硅油中氢基的质量百分含量为0.6-0.7％，粘度为80mPa·s。具体地，所述抑制剂为顺丁烯二酸酐或吡啶。本专利技术的有益效果是：(1)碳纳米管在硅橡胶材料体系中相比石墨烯更易发生团聚，本专利技术采用提高石墨烯添加量降低碳纳米管添加量的方法进一步提高硅橡胶材料的电磁屏蔽效果，本专利技术在一部分石墨烯分子结构中引入可聚合的双键，使改性石墨烯可以与含氢硅油发生化学键合，另一部分石墨烯分散在硅橡胶材料体系中与其它导电成分一起协同作用，形成更多的导电通路；(2)本专利技术将质子酸化的改性聚苯胺添加到硅橡胶材料体系中，改性聚苯胺分子结构中含有很多刚性的环，使其不易发生扭转，能够保持良好的线性形状，还能在一定程度上阻止硅橡胶体系中碳纳米管粒子之间相遇的概率，在一定程度上降低了材料体系中碳纳米管粒子彼此之间相遇产生团聚的机率，聚苯胺的线性结构和碳纳米管较大的长径比均起到导电桥的作用，较远距离的石墨烯之间通过导电桥相连接形成导电通路，三者之间协同作用，使得硅橡胶材料的电磁屏蔽效果又得到了进一步的提高；(2)本专利技术发现改性石墨烯的添加量也不易过多，否则会占用过多的交联剂分子结构上的活性氢，有损硅橡胶材料的力学性能。具体实施方式现在结合实施例对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术以下实施例和对比例所使用的改性聚苯胺按照以下方法制备：将1mol/L的盐酸溶液与1g聚苯胺混合，两者质量比为2:1，然后将0.2g过硫酸铵的饱和水溶液滴加到混合溶液中，15℃下聚合24h，产物依次用质量浓度为15％的氨水和去离子水洗涤至滤液无色，最后将得到的产物真空干燥，即得到PAN粉末；然后将PAN粉末与15mL浓度为1mol/L的盐酸溶液混合并不断搅拌12h，反应后的产物用去离子水洗涤5次后真空干燥，即得到改性聚苯胺。本专利技术以下实施例和对比例所使用的改性石墨烯的制备方法如下：将100mg氧化石墨烯与50mLN,N-二甲基甲酰胺混合，超声分散后加入GMA，在氮气保护下搅拌30min，然后加热到65℃，反应48h，经离心、洗涤、干燥后得到改性石墨烯。本专利技术以下实施例和对比例所使用的含有乙烯基的聚硅氧烷为甲基乙烯基聚硅氧烷，其粘度为15000-18000mPa·s，乙烯基含量为0.6-0.7％。本专利技术以下实施例和对比例所使用的表面处理剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或十二烷基三甲氧基硅烷。本专利技术以下实施例和对比例所使用的含氢硅油中氢基的质量百分含量为0.6-0.7％，粘度为80mPa·s。本专利技术以下实施例和对比例所使用的抑制剂为顺丁烯二酸酐或吡啶。本专利技术以下实施例和对比例所使用的GO为Hummer’s方法所制备的氧化石墨烯。实施例1液体硅橡胶电磁屏蔽材料，包括A、B两个组分，A组分与B组分的质量比为1:1；A组分以重量份数计，包括以下成分：B组分以重量份数计，包括以下成分：实施例2液体硅橡胶电磁屏蔽材料，包括A、B两个组分，A组分与B组分的质量比为1:1；A组分以重量份数计，包括以下成分：含有乙烯基的聚硅氧烷100份改性石墨烯2份GO3份改性聚苯胺15份铂催化剂0.3份B组分以重量份数计，包括以下成分：实施例3液体硅橡胶电磁屏蔽材料，包括A、B两个组分，A组分与B组分的质量比为1:1；A组分以重量份数计，包括以下成分：B组分以重量份数计，包括以下成分：对比例1同实施例3，不同之处在于：A组分以重量份数计，包括以下成分：对比例2同实施例3，不同之处在于：A组分以重量份数计，包括以下成分：对比例3同实施例3，不同之处在于：液体硅橡胶电磁屏蔽材料的A组分以重量份数计，包括以下成分：液体硅橡胶电磁屏蔽材料片材的制备：按照配方量将实施例和对比例的A组分加入到捏合机中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液体硅橡胶电磁屏蔽材料，其特征在于，包括A、B两个组分，A组分与B组分的质量比为1:1；/nA组分以重量份数计，包括以下成分：/n含有乙烯基的聚硅氧烷 100份/n改性石墨烯 1-2份/nGO 2-3份/n改性聚苯胺 10-15份/n铂催化剂 0.2-0.3份/nB组分以重量份数计，包括以下成分：/n含有乙烯基的聚硅氧烷 10-20份/n含氢硅油 10-15份/n碳纳米管 1-2份/n表面处理剂 1-3份/n抑制剂 0.2-0.3份。/n

【技术特征摘要】
1.一种液体硅橡胶电磁屏蔽材料，其特征在于，包括A、B两个组分，A组分与B组分的质量比为1:1；
A组分以重量份数计，包括以下成分：
含有乙烯基的聚硅氧烷100份
改性石墨烯1-2份
GO2-3份
改性聚苯胺10-15份
铂催化剂0.2-0.3份
B组分以重量份数计，包括以下成分：
含有乙烯基的聚硅氧烷10-20份
含氢硅油10-15份
碳纳米管1-2份
表面处理剂1-3份
抑制剂0.2-0.3份。


2.根据权利要求1所述的一种液体硅橡胶电磁屏蔽材料，其特征在于：
所述改性聚苯胺按照以下方法制备：
将1mol/L的盐酸溶液与1g聚苯胺混合，两者质量比为2:1，然后将0.2g过硫酸铵的饱和水溶液滴加到混合溶液中，15℃下聚合24h，产物依次用质量浓度为15%的氨水和去离子水洗涤至滤液无色，最后将得到的产物真空干燥，即得到PAN粉末；然后将PAN粉末与15mL浓度为1mol/L的盐酸溶液混合并不断搅拌12h，反应后的产物用去离子水洗涤5次后真空干燥，即得到改性聚苯胺。


3.根据权利要求1所述的一种液...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘涛，
申请(专利权)人：刘涛，
类型：发明
国别省市：江苏;32