一种光热硅橡胶及其制备方法技术

本申请公开了一种光热硅橡胶及其制备方法，光热硅橡胶包括硅橡胶基质和无机光热纳米颗粒，所述硅橡胶基质中分布有所述无机光热纳米颗粒，且所述硅橡胶基质和所述无机光热纳米颗粒之间形成硅

【技术实现步骤摘要】
一种光热硅橡胶及其制备方法


[0001]本申请涉及光热硅橡胶
，特别是涉及一种光热硅橡胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]光热材料是一种能将特定波长(或广谱)的光转换成热能从而达到升温效果的材料。而薄膜形态的光热材料是最常用的光热材料之一，已经广泛地应用于温室大棚外膜，医疗中的热疗法，海水淡化，保温布料和热电转换中，是一种用途广泛且前途宽广的环保材料。
[0003]在现有技术中，已有的光热薄膜大部分采用了聚氨酯，聚丙烯等传统高分子材料作为薄膜基地，其耐高温能力较差，大部分在100℃时就已经出现软化、分解的现象，对于激光光热治疗等用途极为不利。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供了一种光热硅橡胶及其制备方法，以解决现有技术中光热薄膜光热性能差、耐高温能力较差和安全性差的问题。
[0005]本申请提出一种光热硅橡胶，包括硅橡胶基质和无机光热纳米颗粒，所述硅橡胶基质中分布有所述无机光热纳米颗粒，且所述硅橡胶基质和所述无机光热纳米颗粒之间形成硅
‑
氧
‑
硅键。
[0006]可选地，所述光热硅橡胶包括催化剂，所述催化剂分布于所述硅橡胶基质和所述无机光热纳米颗粒中。
[0007]可选地，所述无机光热纳米颗粒包括纳米二氧化硅粉末、九水合硝酸铁和镁粉。
[0008]可选地，所述纳米二氧化硅粉末和所述九水合硝酸铁中铁硅原子的混合比为8:1。
[0009]本申请还提出一种光热硅橡胶的制备方法，包括：
[0010]将无机光热纳米颗粒进行表面处理，得到第一无机光热纳米颗粒，其中，所述第一无机光热纳米颗粒表面附有羟基；
[0011]将催化剂、硅橡胶基质和所述第一无机光热纳米颗粒进行混合，制备光热硅橡胶。
[0012]可选地，所述表面处理包括：
[0013]在氧气环境下，对所述无机光热纳米颗粒进行多次清洗，每次清洗后震荡并搅拌所述无机光热纳米颗粒，以使所述无机光热纳米颗粒清洗充分；
[0014]其中，每次清洗时间为3分钟。
[0015]可选地，所述将无机光热纳米颗粒进行表面处理，得到第一无机光热纳米颗粒之前包括：
[0016]将九水合硝酸铁、纳米二氧化硅粉末和镁粉进行混合，制备所述无机光热纳米颗粒。
[0017]可选地，所述将纳米二氧化硅粉末、九水合硝酸铁和镁粉进行混合，制备所述无机光热纳米颗粒包括：
[0018]将所述九水合硝酸铁、所述纳米二氧化硅粉末和所述镁粉混合并研磨，得到第一混合粉末；
[0019]将所述第一混合粉末煅烧，得到第二混合粉末；
[0020]将盐酸加入所述第二混合粉末，并搅拌至洗去氧化镁，得到第三混合粉末；
[0021]将所述第三混合粉末过滤干燥，得到所述无机光热纳米颗粒。
[0022]可选地，所述将催化剂、硅橡胶基质和所述第一无机光热纳米颗粒进行混合，制备光热硅橡胶包括：
[0023]准备硅橡胶基质，使用搅拌机将所述第一无机光热纳米颗粒混入所述硅橡胶基质，得到第一混合硅橡胶；
[0024]准备催化剂，将所述第一混合硅橡胶和所述催化剂进行灌装，得到第二灌装混合硅橡胶。
[0025]可选地，所述准备催化剂，将所述第一混合硅橡胶和所述催化剂进行灌装，得到第二灌装混合硅橡胶之后包括：
[0026]将所述第二灌装混合硅橡胶使用第一混合设备混合，得到第三灌装混合硅橡胶；
[0027]将所述第三灌装混合硅橡胶涂布成预设的硅橡胶形态，形成第四硅橡胶；
[0028]待所述第四硅橡胶固化后，揭下所述第四硅橡胶，得到薄膜的所述光热硅橡胶。
[0029]本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请通过在硅橡胶基质中分布有无机光热纳米颗粒，制成的光热硅橡胶具有良好的光热性，升温速度快，最高温度较高，具有优异的耐高温性及耐低温性，无机光热纳米颗粒在光照下能够使得光热硅橡胶具有良好的光热性，升温速度快，最高温度较高；其次，本申请在硅橡胶基质和无机光热纳米颗粒之间形成硅
‑
氧
‑
硅键，硅
‑
氧
‑
硅键使得硅化铁纳米颗粒和硅橡胶分子之间结合更紧密，具有更好的化学稳定性和分散性；另外，本申请使用硅橡胶基质作为基底材料，由于硅橡胶的分子主链是硅氧键，相比于使用碳
‑
碳键主链的传统高分子为基底的光热材料有了优异的耐高温性及耐低温性，其生物相容性和安全性可以保证。
[0030]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本申请。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1是本申请光热硅橡胶的制备方法的工艺流程图；
[0033]图2是图1中步骤S100的具体工艺流程图；
[0034]图3是图1中步骤S100之前的工艺流程图；
[0035]图4是图3中步骤S000的具体工艺流程图；
[0036]图5是图4中步骤S010的具体工艺流程图；
[0037]图6是图5中步骤S013的具体工艺流程图；
[0038]图7是图4中步骤S020的具体工艺流程图；
[0039]图8是图7中步骤S021的具体工艺流程图；
[0040]图9是图1中步骤S200的具体工艺流程图；
[0041]图10是图9中步骤S240的具体工艺流程图；
[0042]图11为不同光热纳米颗粒含量的温度
‑
时间曲线对比图；
[0043]图12为图7中不同光热纳米颗粒含量的300um厚度光热硅橡胶薄膜实物图。
具体实施方式
[0044]为使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请所提供的光热硅橡胶及其制备方法做进一步详细描述。可以理解的是，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0045]本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
[0046]
技术介绍
中提到的已有光热薄膜有如下几种：一种是利用磁控溅射或化学沉积的方法制备复合光热薄膜，但是其薄膜厚度极小(几微米)而脆，必须依附于基底材料而不能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光热硅橡胶，其特征在于，包括硅橡胶基质和无机光热纳米颗粒，所述硅橡胶基质中分布有所述无机光热纳米颗粒，且所述硅橡胶基质和所述无机光热纳米颗粒之间形成硅
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氧
‑
硅键。2.根据权利要求1所述的光热硅橡胶，其特征在于，所述光热硅橡胶包括催化剂，所述催化剂分布于所述硅橡胶基质和所述无机光热纳米颗粒中。3.根据权利要求1所述的光热硅橡胶，其特征在于，所述无机光热纳米颗粒包括纳米二氧化硅粉末、九水合硝酸铁和镁粉。4.根据权利要求3所述的光热硅橡胶，其特征在于，所述纳米二氧化硅粉末和所述九水合硝酸铁中铁硅原子的混合比为8:1。5.一种光热硅橡胶的制备方法，其特征在于，包括：将无机光热纳米颗粒进行表面处理，得到第一无机光热纳米颗粒，其中，所述第一无机光热纳米颗粒表面附有羟基；将催化剂、硅橡胶基质和所述第一无机光热纳米颗粒进行混合，制备光热硅橡胶。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述表面处理包括：在氧气环境下，对所述无机光热纳米颗粒进行多次清洗，每次清洗后震荡并搅拌所述无机光热纳米颗粒，以使所述无机光热纳米颗粒清洗充分；其中，每次清洗时间为3分钟。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述将无机光热纳米颗粒进行表面处理，得到第一无机光...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐政和，刘宇涵，郭许涛，覃天泽，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：