[发明专利]一种石墨烯-硅橡胶复合泡沫材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯-硅橡胶复合泡沫材料的制备方法，其特征在于步骤如下：

(1)将100重量份硅橡胶生胶溶解在180～200重量份溶剂中形成生胶溶液，将1～5重量份石墨烯均匀分散在60～100重量份乙醇中形成石墨烯分散液，在超声条件下将生胶溶液与石墨烯分散液混合，将所得混合液在50～60℃超声至无气泡产生，然后干燥除去所得混合物中的溶剂和乙醇，得到复合料；

(2)将步骤(1)所得复合料在100～120℃进行混炼，混炼时分次交替加入白炭黑和结构控制剂，白炭黑的加入总量为20～30重量份、结构控制剂的加入总量为5～8重量份，白炭黑和结构控制剂加入完毕后，继续混炼15～20min，将所得混合料在140～150℃除去挥发分，然后冷却至室温并放置10～14h，再加入硫化剂2～2.5重量份在室温混炼15～30min得到混炼胶；

(3)将步骤(2)所得混炼胶在120～125℃预硫化6～12min并成型形成坯体，将所述坯体置于反应釜中，通入二氧化碳并升温、加压使二氧化碳转变为超临界二氧化碳，保压1～4h，然后采用快速降压法将反应釜中的压力降至常压，得到预硫化发泡材料；

(4)将步骤(3)所得预硫化发泡材料在160～170℃硫化20～30min，然后在200～210℃硫化2～3h，即得石墨烯-硅橡胶复合泡沫材料；

所述结构控制剂为羟基硅油、二苯基硅二醇、八甲基环四硅氧烷、甲基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、叠氮硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷中的至少一种，所述硫化剂为过氧化二异丙苯，2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧基硅烷或者过氧化苯甲酰。

2.根据权利要求1所述石墨烯-硅橡胶复合泡沫材料的制备方法，其特征在于所述硅橡胶生胶为二甲基硅橡胶生胶、甲基乙烯基硅橡胶生胶或者甲基苯基乙烯基硅橡胶生胶。

3.根据权利要求1或2所述石墨烯-硅橡胶复合泡沫材料的制备方法，其特征在于步骤(2)中控制白炭黑和结构控制剂的加料总时间为5～10min。

4.根据权利要求1或2所述石墨烯-硅橡胶复合泡沫材料的制备方法，其特征在于步骤(3)中，控制反应釜的压力为8～15MPa、温度为40～80℃。

5.根据权利要求1或2所述石墨烯-硅橡胶复合泡沫材料的制备方法，其特征在于所述快速降压法的降压速率为30～50MPa/s。

6.根据权利要求1或2所述石墨烯-硅橡胶复合泡沫材料的制备方法，其特征在于所述溶剂为环己烷、二氯甲烷、四氢呋喃或者甲苯。

7.根据权利要求1或2所述石墨烯-硅橡胶复合泡沫材料的制备方法，其特征在于步骤(1)在功率为800～1500W的超声条件下将石墨烯均匀分散在乙醇中形成石墨烯分散液。

8.根据权利要求3所述石墨烯-硅橡胶复合泡沫材料的制备方法，其特征在于步骤(1)在功率为800～1500W的超声条件下将石墨烯均匀分散在乙醇中形成石墨烯分散液。

9.根据权利要求4所述石墨烯-硅橡胶复合泡沫材料的制备方法，其特征在于步骤(1)在功率为800～1500W的超声条件下将石墨烯均匀分散在乙醇中形成石墨烯分散液。

10.权利要求1至9中任一权利要求所述方法制备的石墨烯-硅橡胶复合泡沫材料，该复合泡沫材料的平均孔径为6～13μm。