本发明属于改性复合材料领域，尤其涉及一种二氧化钛改性聚甲基乙烯基硅氧烷复合材料的制备方法。
背景技术：
复合材料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。
申请号为CN201410058549.6的中国专利申请公开了一种石墨烯复合材料的制备方法，包括：将氧化石墨超声分散在蒸馏水中得到氧化石墨烯的分散液；将表面修饰后的球形铜粉配置成球形铜粉的分散液；将球形铜粉的分散液和氧化石墨烯的分散液充分混匀，得到氧化石墨烯复合材料的分散液，液相还原使得氧化石墨烯被还原成石墨烯，得到石墨烯复合材料，其中，所述氧化石墨烯包覆所述球形铜粉。相对于传统的采用化学气相沉积法制备石墨烯包覆球形铜粉的方法，这种石墨烯复合材料的制备方法不需要专用设备，因而生产成本较低。
技术实现要素：
本发明为了解决现有技术聚甲基乙烯基硅氧烷易断裂的问题，提供了一种二氧化钛改性聚甲基乙烯基硅氧烷复合材料的制备方法，通过二氧化钛和季铵盐的协同增强作用，实现了聚甲基乙烯基硅氧烷同时具有硅橡胶的韧性和较强的断裂。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
二氧化钛改性聚甲基乙烯基硅氧烷复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将二氧化钛在真空条件下于60～70℃烘干，烘干时间为60～120min；
(2)将10～20份二氧化钛、60～80份季铵盐、1～10份高岭土和300～450份聚甲基乙烯基硅氧烷在密炼机中密炼混合，密炼温度为95～100℃，密炼时间为20～30min，转速60～70r/min，得到混炼胶；
(3)将混炼胶在常温下干燥50～70h，按1:3～5的质量比将混炼胶和过氧化苯甲酰密炼混合，密炼温度为30～40℃，密炼时间为50～60min，转速120～150r/min；
(4)平板硫化机中硫化。
作为优选，聚甲基乙烯基硅氧烷的乙烯基含量为0.16％。
作为优选，所述季铵盐为十二烷基二甲基苄基氯化铵或双十二烷基二甲基氯化铵中的一种或两种。
作为优选，步骤(4)的硫化温度为110℃，硫化时间为23min，压力为20MPa。
作为优选，步骤(1)烘干温度为65℃，烘干时间为100min。
作为优选，步骤(2)中各原料按重量份计，15份二氧化钛、70份季铵盐、5.5份高岭土和325份聚甲基乙烯基硅氧烷。
作为优选，步骤(2)密炼温度为97.5℃，密炼时间为25min。
作为优选，步骤(2)密炼机的转速为65r/min。
作为优选，步骤(3)混炼胶常温下干燥60h。
作为优选，步骤(3)混炼胶和过氧化苯甲酰的质量比为1:4。
本发明具有以下有益效果：经二氧化钛改性的聚甲基乙烯基硅氧烷复合材料具有较强的断裂强度和较大的伸长率，这是因为二氧化钛增加了硫化后网络的交联密度，导致聚甲基乙烯基硅氧烷中链熵下降，宏观表现为聚甲基乙烯基硅氧烷的力学性能提高，此外本发明中的季铵盐和二氧化钛能够协同增强复合材料的断裂强度，而保持伸长率基本不受影响。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细介绍。
实施例1
二氧化钛改性聚甲基乙烯基硅氧烷复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将二氧化钛在真空条件下于65℃烘干，烘干时间为90min；
(2)将15份二氧化钛、70份季铵盐、5.5份高岭土和325份聚甲基乙烯基硅氧烷(聚甲基乙烯基硅氧烷的乙烯基含量为0.16％)在密炼机中密炼混合，密炼温度为97.5℃，密炼时间为25min，转速65r/min，得到混炼胶；
(3)将混炼胶在常温下干燥60h，按1:4的质量比将混炼胶和过氧化苯甲酰密炼混合，密炼温度为35℃，密炼时间为55min，转速135r/min；
(4)平板硫化机中硫化，硫化温度为110℃，硫化时间为23min，压力为20MPa。
所述季铵盐为十二烷基二甲基苄基氯化铵和双十二烷基二甲基氯化铵。
实施例2
二氧化钛改性聚甲基乙烯基硅氧烷复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将二氧化钛在真空条件下于60℃烘干，烘干时间为60min；
(2)将10份二氧化钛、60份季铵盐、1份高岭土和300份聚甲基乙烯基硅氧烷在密炼机中密炼混合，密炼温度为95℃，密炼时间为20min，转速60r/min，得到混炼胶；
(3)将混炼胶在常温下干燥50h，按1:3的质量比将混炼胶和过氧化苯甲酰密炼混合，密炼温度为30℃，密炼时间为50min，转速120r/min；
(4)平板硫化机中硫化，硫化温度为110℃，硫化时间为23min，压力为20MPa。
所述季铵盐为十二烷基二甲基苄基氯化铵。
实施例3
二氧化钛改性聚甲基乙烯基硅氧烷复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将二氧化钛在真空条件下于70℃烘干，烘干时间为120min；
(2)将20份二氧化钛、80份季铵盐、10份高岭土和450份聚甲基乙烯基硅氧烷在密炼机中密炼混合，密炼温度为100℃，密炼时间为30min，转速70r/min，得到混炼胶；
(3)将混炼胶在常温下干燥70h，按1:5的质量比将混炼胶和过氧化苯甲酰密炼混合，密炼温度为40℃，密炼时间为60min，转速150r/min；
(4)平板硫化机中硫化，硫化温度为110℃，硫化时间为23min，压力为20MPa。
所述季铵盐为双十二烷基二甲基氯化铵种。
实施例4
二氧化钛改性聚甲基乙烯基硅氧烷复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将二氧化钛在真空条件下于68℃烘干，烘干时间为80min；
(2)将14份二氧化钛、75份季铵盐、6份高岭土和380份聚甲基乙烯基硅氧烷在密炼机中密炼混合，密炼温度为94℃，密炼时间为26min，转速62r/min，得到混炼胶；
(3)将混炼胶在常温下干燥65h，按1:3的质量比将混炼胶和过氧化苯甲酰密炼混合，密炼温度为37℃，密炼时间为55min，转速136r/min；
(4)平板硫化机中硫化，硫化温度为110℃，硫化时间为23min，压力为20MPa。
所述季铵盐为十二烷基二甲基苄基氯化铵。
对照例1
与实施例1的区别在于：不加二氧化钛。
二氧化钛改性聚甲基乙烯基硅氧烷复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将70份季铵盐、5.5份高岭土和325份聚甲基乙烯基硅氧烷(聚甲基乙烯基硅氧烷的乙烯基含量为0.16％)在密炼机中密炼混合，密炼温度为97.5℃，密炼时间为25min，转速65r/min，得到混炼胶；
(2)将混炼胶在常温下干燥60h，按1:4的质量比将混炼胶和过氧化苯甲酰密炼混合，密炼温度为35℃，密炼时间为55min，转速135r/min；
(3)平板硫化机中硫化，硫化温度为110℃，硫化时间为23min，压力为20MPa。
所述季铵盐为十二烷基二甲基苄基氯化铵和双十二烷基二甲基氯化铵。
对照例2
与实施例2的区别在于：同时去除步骤(2)中的季铵盐和二氧化钛。
二氧化钛改性聚甲基乙烯基硅氧烷复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将二氧化钛在真空条件下于60℃烘干，烘干时间为60min；
(2)将1份高岭土和300份聚甲基乙烯基硅氧烷在密炼机中密炼混合，密炼温度为95℃，密炼时间为20min，转速60r/min，得到混炼胶；
(3)将混炼胶在常温下干燥50h，按1:3的质量比将混炼胶和过氧化苯甲酰密炼混合，密炼温度为30℃，密炼时间为50min，转速120r/min；
(4)平板硫化机中硫化，硫化温度为110℃，硫化时间为23min，压力为20MPa。
所述季铵盐为十二烷基二甲基苄基氯化铵。
性能测试：
从表中可以看出，经二氧化钛改性的聚甲基乙烯基硅氧烷复合材料具有较强的断裂强度和较大的伸长率，这是因为二氧化钛增加了硫化后网络的交联密度，导致聚甲基乙烯基硅氧烷中链熵下降，宏观表现为聚甲基乙烯基硅氧烷的力学性能提高，此外本发明中的季铵盐和二氧化钛能够协同增强复合材料的断裂强度，而保持伸长率基本不受影响。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方案，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。