[发明专利]一种高阻隔硅橡胶石墨烯复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种硅橡胶石墨烯复合材料，该复合材料包括质量分数以下原料制成：0.01~10.0%的经C=C双键修饰的氧化石墨烯、40.0~50.0%的含C=C双键的硅油、40.0~50.0%的含Si-H基团的硅油、0.001~0.5%的催化剂、0.001~0.5%的抑制剂、0.1~2.0%的抗氧剂、0.1~2.0%的防老剂；

所述硅橡胶石墨烯复合材料透气率为不含有石墨烯的硅橡胶材料的1~95%；

所述硅橡胶石墨烯复合材料表面水滴或水溶性液滴的接触角≥100°；

所述氧化石墨烯的尺寸片径为1～40微米，且层数均为1～10层；

所述硅橡胶石墨烯复合材料通过以下方法制备得到，包括以下步骤：

（1）制备C=C双键修饰的氧化石墨烯：使用含有C=C双键的硅烷偶联剂修饰氧化石墨烯，得到C=C双键修饰的氧化石墨烯；

含有C=C双键的硅烷偶联剂结构式为：(A)Si(B)(C)(D)，其中A、B、C、D基团中任意1~3种为-CH=CH₂、-(CH₂)₃OC(=O)C(CH₃)=CH₂中的一种或多种；且A、B、C、D基团中任意1~3种为-OH、-OCH₃、-OCH₂CH₃、-OCH₂CH₂OCH₃、-ON=C(CH₂CH₃)CH₃、-OC(=O)CH₃、-Cl中的一种或多种；且A、B、C、D基团中任意0~2种为-CH₃、-CH₂CH₃、-C₆H₅、- C₆H₄CH=CH₂、-CH=CHC₆H₅、-CH₂CH₂CH=CHC₆H₅中的一种或多种；

偶联剂改性处理氧化石墨烯粉体或氧化石墨烯分散液的具体过程如下：

（101）取上述偶联剂中的一种或多种，溶解在第一溶剂中，制成质量浓度为0.1~20.0%的偶联剂溶液；然后，将氧化石墨烯粉体或氧化石墨烯分散液，加入偶联剂溶液，混合混匀，得到混合液；所得混合液中的氧化石墨烯的最终质量浓度控制为0.01~2.0%；

所述第一溶剂是：水、甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、甲苯、二甲苯、丙酮、石油醚中的一种或几种；

（102）然后，混合液在25~85℃条件下以200~800r/min的速率回流搅拌反应1~48h，反应结束后以5000~20000r/min的速率离心分离10~30min，然后用无水乙醇反复洗涤沉淀物，真空条件下在25~85℃干燥1~48h，将得到的固体进行研磨，即得到C=C双键修饰的氧化石墨烯；

（2）准备第一组份：将步骤（1）制备得到的C=C双键修饰的氧化石墨烯、含C=C双键的硅油、催化剂和抑制剂混合，制成第一组份；

所述催化剂为铂金催化剂；

所述抑制剂为含炔基抑制剂；

（3）准备第二组份：含有Si-H基团的硅油、抗氧剂、防老剂混合，制成第二组份；

（4）将步骤（2）准备的第一组份和步骤（3）准备的第二组份混合均匀，然后在温度100~240℃、压力5.0~30.0 MPa下固化5~240min，固化并热还原制备得到硅橡胶石墨烯复合材料。

2.根据权利要求1硅橡胶石墨烯复合材料，其特征在于，所述氧化石墨烯的尺寸片径为1~40微米，且层数均为1~10层。