一种多层核壳结构石墨烯基介电弹性体复合材料及制备的制作方法

文档序号:12105093阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种多层核壳结构石墨烯基介电弹性体复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)用三羟甲基氨基甲烷固体调节水的pH至8.5,加入多巴胺,得到多巴胺水溶液;

2)将高介电陶瓷粒子投入多巴胺水溶液中,机械搅拌,反应结束后,用去离子水稀释至中性、抽滤、真空干燥,得到固态的聚多巴胺包覆高介电陶瓷填料;

3)将氧化石墨烯超声分散于去离子水中,得到氧化石墨烯水溶液;

4)在氧化石墨烯水溶液中,加入聚多巴胺包覆高介电陶瓷填料,机械搅拌,反应结束后,用去离子水稀释至中性、抽滤、真空干燥,得到多层核壳结构氧化石墨烯基介电填料;

5)将多层核壳结构氧化石墨烯基介电填料投入水合肼的氨水溶液中,机械搅拌,反应结束后,用去离子水稀释至中性、抽滤、真空干燥,制得多层核壳结构石墨烯基介电填料;

6)将多层核壳结构石墨烯基介电填料添加到橡胶基体中,加入硫化剂,双辊开炼机上混炼均匀、出片、混炼胶停放、平板硫化机上硫化,制得多层核壳结构石墨烯基介电弹性体复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中多巴胺水溶液的浓度为1.2-2mg/ml。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中高介电陶瓷粒子为纳米钛酸钡、纳米二氧化钛、纳米铌镁酸铅。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中高介电陶瓷粒子平均粒径为30-200nm。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2)和步骤4)中机械搅拌条件为温度25℃,时间15-25h。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤3)中超声条件为800W,6h。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤3)中氧化石墨烯水溶液浓度为0.4-1mg/ml。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤5)中水合肼的氨水溶液浓度为0.005-0.015mg/ml。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤5)中机械搅拌条件为温度80-100℃,时间1-3h。

10.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤6)中多层核壳结构石墨烯基介电填料为1.5-5质量份,橡胶基体为100质量份,硫化剂为0.5-2质量份。

11.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤6)中所述弹性体基体为橡胶;所述橡胶为天然橡胶、硅橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶或丙烯酸酯橡胶。

12.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤6)中所述硫化剂为硫磺体系和有机过氧化物体系;所述硫磺体系为硫磺、氧化锌和硬脂酸;所述有机过氧化物体系为二(4-甲基苯甲酰)过氧化物、过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷。

13.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤6)中双辊开炼机温度为20-60℃;混炼胶停放时间为7-16h;硫化条件为压力15Mpa,温度160℃,时间35min。

14.权利要求1-13任一项所述制备方法制备的多层核壳结构石墨烯基介电弹性体复合材料。

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