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专利号: 2022111968947
申请人: 青岛科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种轻质多孔导电硅橡胶纳米复合材料,其特征在于,包括基体导电功能骨架与外部增强包覆皮层:导电功能骨架为导电纳米材料相互交织构成的三维连续的多孔气凝胶网络骨架结构;外部增强包覆层为涂覆在基体导电功能骨架结构外表面的硅橡胶皮层,复合材料为多孔结构,其孔隙率为1%~95%。

2.一种轻质多孔导电硅橡胶纳米复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)利用导电纳米材料制备的一维纳米线或二维片层相互交织的三维连续的多孔气凝胶网络骨架结构;

(2)将上述多孔气凝胶网络骨架结构浸渍到聚硅氧烷溶液中,协同调节浸渍工艺中聚硅氧烷溶液的浓度、浸渍时间和浸渍压力,取出并进行固化成型,在一维纳米线或二维片层外表面均匀包覆一层硅橡胶皮层,聚硅氧烷溶液的浓度为0.1~98.0wt%,浸渍时间为1~

60min,浸渍环境为常压或真空环境,真空环境绝对压力为50~6000Pa;

或向多孔气凝胶网络骨架结构中均匀喷涂聚硅氧烷溶液,固化成型后在一维纳米线或二维片层外表面均匀包覆一层硅橡胶皮层,得到具有内部多孔结构的硅橡胶纳米复合材料。

3.根据权利要求1所述的轻质多孔导电硅橡胶纳米复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中聚硅氧烷溶液的浓度为1.5~50wt%,浸渍时间为5~30min,真空环境绝对压力为60~3000Pa,该条件下得到轻质多孔导电硅橡胶纳米复合材料孔隙率在10%‑95%;步骤(2)中聚硅氧烷溶液的浓度为1.5~15wt%,浸渍时间为5~20min,真空环境绝对压力为500~3000Pa,该条件下得到轻质多孔导电硅橡胶纳米复合材料孔隙率在76%‑95%;步骤(2)中聚硅氧烷溶液的浓度为1.5~9.5wt%,浸渍时间为5~10min,真空环境绝对压力为1000~3000Pa,该条件下得到轻质多孔导电硅橡胶纳米复合材料孔隙率在85%‑95%。

4.根据权利要求1所述的轻质多孔导电硅橡胶纳米复合材料的制备方法,其特征在于,导电纳米材料为碳纳米管、氧化石墨烯、石墨烯、银纳米线、聚吡咯纳米线、聚噻吩纳米线、聚苯胺纳米线、二维过渡金属碳化物/碳氮化物、导电石墨炔中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的轻质多孔导电硅橡胶纳米复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中导电纳米材料构建三维多孔气凝胶网络的方法包括化学还原自组装、水热法自组装、直接冷冻成型自组装、化学气相沉积中的一种或组合。

6.根据权利要求1所述的轻质多孔导电硅橡胶纳米复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中聚硅氧烷溶液由聚硅氧烷和有机溶剂组成,其中聚硅氧烷为热交联固化型聚硅氧烷、缩合型室温固化聚硅氧烷、加成型室温固化聚硅氧烷中的一种或几种;有机溶剂为正己烷、丙酮、氯仿、二氯甲烷或四氢呋喃中的一种或几种;所述固化成型条件为热交联固化、室温固化中的一种,热交联固化条件为30‑180℃、10min‑36h,室温固化条件为25℃、

5min‑72h。

7.根据权利要求1所述的轻质多孔导电硅橡胶纳米复合材料的制备方法,其特征在于,

3

所述轻质多孔导电硅橡胶纳米复合材料具有低密度特性,真实密度低于1.0g/cm。

8.根据权利要求1所述轻质多孔导电硅橡胶纳米复合材料在电磁干扰屏蔽领域中的应用。