制備納米改性硅橡膠的方法技術

制備納米改性硅橡膠的方法，屬于絕緣橡膠材料技術領域。本發明專利技術的步驟1、改性納米材料的制備：將6?8層的石墨烯或白石墨烯用表面活性劑處理，得到改性納米材料粉體；步驟2、將硅橡膠、氧化石墨烯及步驟1中得到的改性納米材料粉體在開煉機或密煉機中進行混煉均勻，混煉具體為先加入軟化劑和粉末狀填充劑進行第一階段的粗混煉，膠料經冷卻和放置一定時間后，再加硫黃和促進劑進行第二階段混煉，所述硅橡膠為疏水性白炭黑增強硅橡膠，得到橡膠復合材料。本發明專利技術中，采用疏水性白炭黑增強硅橡膠，縮短了膠料的混煉時間，降低了硅膠的硬度和拉伸強度，提高了硅膠的延伸率。

Method for preparing nano modified silicone rubber

The invention relates to a method for preparing nano modified silicone rubber, belonging to the technical field of insulating rubber materials. The invention of the step 1, modified nano material preparation: surfactant treatment with 6 8 layers of graphene or graphene, modified nano powder; step 2, silicone rubber, graphene oxide and step 1 in the modified nano material powder was mixed mixing evenly in the mixing machine or mixer, mixing concrete first adding softening agent and powder filler for refining crude mixed in the first stage, the glue is cooled and placed after a certain period of time, coupled with sulfur and accelerator second phase mixing, the silicon rubber as the hydrophobic silica reinforced silicone rubber get, rubber composite material. The invention adopts hydrophobic silica to strengthen the silicone rubber, shortens the mixing time of the rubber compound, reduces the hardness and tensile strength of the silica gel, and improves the elongation rate of the silica gel.

【技術實現步驟摘要】
制備納米改性硅橡膠的方法
本專利技術涉及一種硅橡膠的制備方法，具體涉及一種制備納米改性硅橡膠的方法，屬于絕艷橡膠材料

技術介紹
隨著空間電荷測量技術在近30年的巨大進步，電介質空間電荷研究成為國際研究熱點。國內外許多研究表明：介質中的空間電荷現象與介質老化和擊穿機制密切相關。而電纜運行中的發熱導致絕緣溫度梯度分布，溫度梯度效應使得直流電壓下雙層介質的空間電荷特性變得更為復雜。研究表明：在直流電壓作用下，硅橡膠中存在著空間電荷的注入，且空間電荷隨加壓作用時間的增加，并有逐漸向另一極遷移的現象。硅橡膠中空間電荷電量的增加，對應表面電荷去掉后硅橡膠憎水性的下降。研究發現：在高場強范圍內，硅橡膠的空間電荷分布中異極性電荷仍處主導地位，但電荷的注入效應十分明顯，尤其在介質中部，空間電荷的極性決定于功函數較低的金屬電極的極性。在高場強下空間電荷的不穩定性可作為硅橡膠擊穿的征兆。通過測量硅橡膠中空間電荷的分布，發現在場強相對較低(5kV/mm)與較高(60kV/mm，70kV/mm)時，電極附近介質中的電荷分布均為異極性電荷，但其形成機理完全不同；而在中場強(10kV/mm，30kV/mm)下可出現同極性電荷。研究人員研究了溫度梯度場下SR與XLPE界面上空間電荷的形成機理。研究表明：隨著納米氧化鋁質量份數的增加，相同外加場強下，硅橡膠試品的空間電荷積聚量增加，撤壓后消散也更為迅速。隨著納米氧化鋁質量份數的增加，硅橡膠試品的遷移率增大，陷阱深度則隨之逐漸減小，使得空間電荷的積聚和消散變得更為容易。傳統的橡膠制品已不能滿足迅速發展的需求。橡膠改性是提高材料性能的有效途徑，而納米材料氧化石墨烯、石墨烯和白石墨烯以其獨特的分子結構及特性在增強橡膠功能化方面極具應用潛力。目前亟待解決納米材料/橡膠復合材料的兩個關鍵問題是納米材料的分散以及與基體界面的相互作用。
技術實現思路
在下文中給出了關于本專利技術的簡要概述，以便提供關于本專利技術的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本專利技術的窮舉性概述。它并不是意圖確定本專利技術的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本專利技術的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。鑒于此，根據本專利技術的一個方面，本專利技術旨在提出一種制備納米改性硅橡膠的方法，來解決上述技術問題。本專利技術所采取的方案為：制備納米改性硅橡膠的方法，具體方法為，步驟1、改性納米材料的制備：將6-8層的石墨烯或白石墨烯用表面活性劑處理，得到改性納米材料粉體；步驟2、將硅橡膠、氧化石墨烯及步驟1中得到的改性納米材料粉體在開煉機或密煉機中進行混煉均勻，混煉具體為先加入軟化劑和粉末狀填充劑進行第一階段的粗混煉，膠料經冷卻和放置一定時間后，再加硫黃和促進劑進行第二階段混煉，所述硅橡膠為疏水性白炭黑增強硅橡膠，得到橡膠復合材料。進一步地：步驟1中所述表面活性劑處理方式為在質量濃度為0.1％的表面活性劑的水溶液浸泡24h，50℃真空干燥48h。進一步地：步驟1中處理所述石墨烯的表面活性劑包括十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯醇、木質素磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、聚乙烯吡咯烷酮中的一種；處理所述白石墨烯的表面活性劑包括長鏈路易斯堿、長鏈路易斯酸、季銨化物、磺酸化物、非離子型表面活性劑中的一種。進一步地：所述長鏈路易斯堿為胺類；所述長鏈路易斯酸為硼烷類；所述季銨化物為烷基三甲基季銨鹽、烷基二甲基芐基季銨鹽、二烷基二甲基季銨鹽中的一種；所述磺酸化物為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、木質素磺酸鈉、甘膽酸鈉中的一種；所述非離子型表面活性劑為聚醚、聚酯、聚乙烯醇、纖維素衍生物中的一種。本專利技術具有以下有益效果：本專利技術中，采用疏水性白炭黑增強硅橡膠，縮短了膠料的混煉時間，降低了硅膠的硬度和拉伸強度，提高了硅膠的延伸率；將石墨烯、白石墨烯經表面改性后以填料的方式加入到橡膠中，而氧化石墨烯本身含有豐富的官能團，保證了納米材料在橡膠中的良好分散；改性石墨烯、氧化石墨烯或改性白石墨烯有良好的隔離氣體的性能和高的強度，少量添加即能大幅度提高橡膠的阻隔性能和機械強度而其他性能不受影響；本專利技術的橡膠復合材料制備工藝簡單、生產成本低、無環境污染，易于實現大規模的工業化生產。具體實施方式在下文中將對本專利技術的示范性實施例進行描述。為了清楚和簡明起見，在說明書中并未描述實際實施方式的所有特征。然而，應該了解，在開發任何這種實際實施例的過程中必須做出很多特定于實施方式的決定，以便實現開發人員的具體目標，例如，符合與系統及業務相關的那些限制條件，并且這些限制條件可能會隨著實施方式的不同而有所改變。此外，還應該了解，雖然開發工作有可能是非常復雜和費時的，但對得益于本專利技術公開內容的本領域技術人員來說，這種開發工作僅僅是例行的任務。在此，還需要說明的一點是，為了避免因不必要的細節而模糊了本專利技術，而省略了與本專利技術關系不大的其他細節。具體實施方式一、制備納米改性硅橡膠的方法，具體方法為，步驟1、改性納米材料的制備：將6-8層的石墨烯或白石墨烯用表面活性劑處理，得到改性納米材料粉體；步驟2、將硅橡膠、氧化石墨烯及步驟1中得到的改性納米材料粉體在開煉機或密煉機中進行混煉均勻，混煉具體為先加入軟化劑和粉末狀填充劑進行第一階段的粗混煉，膠料經冷卻和放置一定時間后，再加硫黃和促進劑進行第二階段混煉，所述硅橡膠為疏水性白炭黑增強硅橡膠，得到橡膠復合材料。步驟1中所述表面活性劑處理方式為在質量濃度為0.1％的表面活性劑的水溶液浸泡24h，50℃真空干燥48h。步驟1中處理所述石墨烯的表面活性劑包括十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯醇、木質素磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、聚乙烯吡咯烷酮中的一種；處理所述白石墨烯的表面活性劑包括長鏈路易斯堿、長鏈路易斯酸、季銨化物、磺酸化物、非離子型表面活性劑中的一種。所述長鏈路易斯堿為胺類；所述長鏈路易斯酸為硼烷類；所述季銨化物為烷基三甲基季銨鹽、烷基二甲基芐基季銨鹽、二烷基二甲基季銨鹽中的一種；所述磺酸化物為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、木質素磺酸鈉、甘膽酸鈉中的一種；所述非離子型表面活性劑為聚醚、聚酯、聚乙烯醇、纖維素衍生物中的一種。雖然本專利技術所揭示的實施方式如上，但其內容只是為了便于理解本專利技術的技術方案而采用的實施方式，并非用于限定本專利技術。任何本專利技術所屬
內的技術人員，在不脫離本專利技術所揭示的核心技術方案的前提下，可以在實施的形式和細節上做任何修改與變化，但本專利技術所限定的保護范圍，仍須以所附的權利要求書限定的范圍為準。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
制備納米改性硅橡膠的方法，其特征在于：具體方法為，步驟1、改性納米材料的制備：將6?8層的石墨烯或白石墨烯用表面活性劑處理，得到改性納米材料粉體；步驟2、將硅橡膠、氧化石墨烯及步驟1中得到的改性納米材料粉體在開煉機或密煉機中進行混煉均勻，混煉具體為先加入軟化劑和粉末狀填充劑進行第一階段的粗混煉，膠料經冷卻和放置一定時間后，再加硫黃和促進劑進行第二階段混煉，所述硅橡膠為疏水性白炭黑增強硅橡膠，得到橡膠復合材料。

【技術特征摘要】
1.制備納米改性硅橡膠的方法，其特征在于：具體方法為，步驟1、改性納米材料的制備：將6-8層的石墨烯或白石墨烯用表面活性劑處理，得到改性納米材料粉體；步驟2、將硅橡膠、氧化石墨烯及步驟1中得到的改性納米材料粉體在開煉機或密煉機中進行混煉均勻，混煉具體為先加入軟化劑和粉末狀填充劑進行第一階段的粗混煉，膠料經冷卻和放置一定時間后，再加硫黃和促進劑進行第二階段混煉，所述硅橡膠為疏水性白炭黑增強硅橡膠，得到橡膠復合材料。2.根據權利要求1所述的制備納米改性硅橡膠的方法，其特征在于：步驟1中所述表面活性劑處理方式為在質量濃度為0.1％的表面活性劑的水溶液浸泡24h，50℃真空干燥48h。3.根據權利要求1所述的制備納米改...

【專利技術屬性】
技術研發人員：秦君，
申請(專利權)人：哈爾濱理工大學，
類型：發明
國別省市：黑龍江,23