一种高电磁屏蔽效能硅橡胶复合材料及其制备方法和用途技术

本发明专利技术属于电磁屏蔽硅橡胶材料领域，具体涉及一种高电磁屏蔽效能硅橡胶复合材料及其制备方法和用途。本发明专利技术的硅橡胶用组合物包括如下组分:(a)至少一种有机聚硅氧烷；(b)复配填料，所述复配填料包括：纳米碳材料和金属填料；(c)助剂。本发明专利技术还提供一种硅橡胶复合材料。与现有的技术相比，本发明专利技术的硅橡胶复合材料具备优异的电磁屏蔽效能，1mm厚度可以达到120dB；并且具备优异的耐弯折性能。本发明专利技术的硅橡胶复合材料易调节电磁屏蔽效能范围、成本更低、工艺更加简单。工艺更加简单。工艺更加简单。

【技术实现步骤摘要】
一种高电磁屏蔽效能硅橡胶复合材料及其制备方法和用途


[0001]本专利技术属于电磁屏蔽硅橡胶材料领域，具体涉及一种高电磁屏蔽效能硅橡胶复合材料及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]硅橡胶因优异耐高低温性能、化学稳定性和耐候等特性成为电磁屏蔽弹性体的理想基体材料。但是，硅橡胶材料具有良好的本征电绝缘性，因此在将硅橡胶材料作为电磁屏蔽材料应用时需要往硅橡胶基体中添加大量的导电填料。金属填料的导电性很强，但由于成本高、密度大等缺点，应用领域逐渐受限；纳米碳材料由于密度小，成本低且具备优良的导电性而广泛作为导电填料，但是由于纳米碳材料的体积很大，在硅橡胶中的填充量有限，单独使用的效果十分有限。而且由于填料的无机特性，与硅橡胶的相容性很差，直接大量的填充会造成填料效率低、复合材料的力学性能差等缺陷。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0004]一种硅橡胶用组合物，所述硅橡胶用组合物包括如下组分:(a)至少一种有机聚硅氧烷；(b)复配填料，所述复配填料包括：纳米碳材料和金属填料；(c)助剂。
[0005]根据本专利技术的实施方案，所述有机聚硅氧烷选自含烯基的有机聚硅氧烷、含烷基的有机聚硅氧烷、含羟基基的有机聚硅氧烷中的至少一种。示例性地，所述有机聚硅氧烷选自甲基聚硅氧烷、甲基乙基聚硅氧烷、二苯基聚硅氧烷、二甲基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷、甲基乙烯基聚硅氧烷、二甲基乙烯基聚硅氧烷、端羟基聚二甲基硅氧烷中的一种、两种或两种以上。
[0006]根据本专利技术的实施方案，所述有机聚硅氧烷的粘度为1000～100000mPa
·
s(室温)，例如为1000mPa
·
s、5000mPa
·
s、10000mPa
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s、20000mPa
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s、30000mPa
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s、40000mPa
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s、50000mPa
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s、60000mPa
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s、70000mPa
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s、80000mPa
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s、90000mPa
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s。
[0007]根据本专利技术的实施方案，所述纳米碳材料选自碳纳米管、石墨烯、石墨炔中的至少一种，例如，可以是碳纳米管、石墨烯、石墨炔中的一种，或两种、三种的混合物。进一步地，当所述纳米碳材料为混合物时，混合物中各物质以任意比例混合均可。示例性地，所述碳纳米管选自直径为10～50nm的多壁碳纳米管。示例性地，所述石墨烯选自2～10层的多层石墨烯。示例性地，所述石墨炔选自选自厚度为30
‑
400nm的石墨炔薄膜。
[0008]根据本专利技术的实施方案，所述金属填料选自银粉、镍粉、银包铝粉中的至少一种，例如，可以是银粉、镍粉、银包铝粉中的一种，或两种、三种的混合物。进一步地，当所述金属填料为混合物时，混合物中各物质以任意比例混合均可。示例性地，银粉选自粒径为10～50nm的银粉。示例性地，所述镍粉选自粒径为10～50nm的镍粉。示例性地，所述银包铝粉选自粒径为15～50μm的银包铝粉。
[0009]根据本专利技术的实施方案，所述助剂选自交联剂、阻聚剂和催化剂中的至少一种。
[0010]优选地，所述交联剂选自含氢硅油、正硅酸四乙酯、过氧化二苯甲酰、二枯基过氧化物、叔丁基过氧化物、2,4
‑
二氯过氧化苯甲酰、过氧化己烷中的至少一种。
[0011]优选地，所述阻聚剂选自四甲基二乙烯基二硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、3
‑
羟基丁炔中的至少一种。
[0012]优选地，所述催化剂选自铂络合物、二月桂酸二丁基锡中的至少一种。
[0013]根据本专利技术的实施方案，本专利技术中，当所述有机聚硅氧烷的端基不同，所述助剂可以相同或不同。
[0014]示例性地，当所述有机聚硅氧烷的端基为端烯基(如乙烯基)时，采用加成型的硫化方式制备硅橡胶复合材料，所述助剂包括交联剂、阻聚剂和催化剂。进一步地，所述交联剂选自含氢硅油；所述催化剂选自铂络合物(如氯铂酸与四甲基四乙烯基硅氧烷的络合物)；所述阻聚剂选自四甲基二乙烯基二硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、3
‑
羟基丁炔中的任一种。进一步地，所述有机聚硅氧烷和交联剂、阻聚剂和催化剂的质量比为100：(0.01
‑
5)：(0.01
‑
0.5)：(0.01
‑
0.1)，采用的固化温度为120
‑
150℃。
[0015]示例性地，当所述有机聚硅氧烷的端基为端烷基(如甲基、乙基)或端芳基(如苯基)时，采用自由基型硅橡胶的硫化方式制备硅橡胶复合材料，所述助剂包括：交联剂。进一步的，所述交联剂为过氧化二苯甲酰、二枯基过氧化物、叔丁基过氧化物、2,4
‑
二氯过氧化苯甲酰、过氧化己烷中的至少一种。进一步地，所述有机聚硅氧烷和交联剂质量比为100：(0.01
‑
5)。
[0016]根据本专利技术的实施方案，所述硅橡胶用组合物包括如下质量分数的各组分：(a)至少一种有机聚硅氧烷，100份；(b)复配填料，大于等于0至小于等于800份；其中，纳米碳材料，大于等于0至小于等于200份；金属填料，大于等于0至小于等于600份；(c)助剂，0.01
‑
5份。
[0017]优选地，所述硅橡胶用组合物包括如下质量分数的各组分：(a)至少一种有机聚硅氧烷，100份；(b)复配填料，0
‑
550份，其中，纳米碳材料，0
‑
150份；金属填料，0
‑
400份；(c)助剂，0.05
‑
3份。
[0018]示例性地，所述纳米碳材料的添加份数为50份、100份、150份、200份。示例性地，所述金属填料的添加份数为50份、100份、150份、200份、250份、300份、350份、400份。
[0019]根据本专利技术的实施方案，所述硅橡胶用组合物进一步包括如下组分：二氧化硅填料，0
‑
5份；玻璃微粉，0
‑
5份；碳酸钙粉末，0
‑
5份。
[0020]根据本专利技术的实施方案，所述复配填料还包括表面改性剂，所述表面改性剂分布在所述纳米碳材料和/或金属填料的表面。
[0021]根据本专利技术的实施方案，所述复配填料中，所述表面改性剂的质量分数为0
‑
3％，例如为0、0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％。
[0022]根据本专利技术的实施方案，所述表面改性剂选自长链烷烃改性剂，例如为十二烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷。
[0023]根据本专利技术的实施方案，当所述复配填料中包括表面改性剂时，还需要对所述复配填料进行表面改性处理。专利技术人发现，当使用表面改性剂对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅橡胶用组合物，其特征在于，所述硅橡胶用组合物包括如下组分:(a)至少一种有机聚硅氧烷；(b)复配填料，所述复配填料包括：纳米碳材料和金属填料；(c)助剂。2.根据权利要求1所述的硅橡胶用组合物，其特征在于，所述有机聚硅氧烷选自含烯基的有机聚硅氧烷、含烷基的有机聚硅氧烷、含羟基基的有机聚硅氧烷中的至少一种。示例性地，所述有机聚硅氧烷选自甲基聚硅氧烷、甲基乙基聚硅氧烷、二苯基聚硅氧烷、二甲基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷、甲基乙烯基聚硅氧烷、二甲基乙烯基聚硅氧烷、端羟基聚二甲基硅氧烷中的一种、两种或两种以上。优选地，所述有机聚硅氧烷的粘度为1000～100000mPa
·
s(室温)。3.根据权利要求1或2所述的硅橡胶用组合物，其特征在于，所述纳米碳材料选自碳纳米管、石墨烯、石墨炔中的至少一种。优选地，所述金属填料选自银粉、镍粉、银包铝粉中的至少一种。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的硅橡胶用组合物，其特征在于，所述助剂选自交联剂、阻聚剂和催化剂中的至少一种。优选地，所述交联剂选自含氢硅油、正硅酸四乙酯、过氧化二苯甲酰、二枯基过氧化物、叔丁基过氧化物、2,4
‑
二氯过氧化苯甲酰、过氧化己烷中的至少一种。优选地，所述阻聚剂选自四甲基二乙烯基二硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、3
‑
羟基丁炔中的至少一种。优选地，所述催化剂选自铂络合物、二月桂酸二丁基锡中的至少一种。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的硅橡胶用组合物，其特征在于，所述硅橡胶用组合物包括如下质量分数的各组分：(a)至少一种有机聚硅氧烷，100份；(b)复配填料，大于等于0至小于等于800份；其中，纳米碳材料，大于等于0至小于等于200份；金属填料，大于等于0至小于等于600份；(c)助剂，0.01
‑
5份。优选地，所述硅橡胶用组合物包括如下质量分数的各组分：(a)至少一种有机聚硅氧烷，100份；(b)复配填料，0
‑
550份，其中，纳米碳材料，0
‑
150份；金属填料，0
‑
400份；(c...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志杰，胡昌浩，费华峰，黄彬，谭永霞，戴丽娜，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：