[发明专利]一种抗静电和高导热橡胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗静电和高导热橡胶及其制备方法，属于碳化物复合材料领域。本发明将过渡金属碳化物MXene与丁苯胶乳混合而成，在真空冷冻干燥后，直接压板，得到一种抗静电橡胶，用于解决橡胶抗静电效果极差的问题。本发明采用过渡金属碳化物MXene与丁苯胶乳混合的方法，解决了过渡金属碳化物作为填料直接加入橡胶分散性差等缺点，具有操作简单，环保无污染等优点，并且这种抗静电橡胶在抗静电、导热和力学方面具有优异的性能。

技术领域

本发明属于碳化物复合材料领域，具体涉及一种抗静电和高导热橡胶及其制备方法。

背景技术

目前，二维材料已经越来越多，由于其卓越的性能引起了广泛地研究关注，其中新型二维层状过渡金属碳化物MXene，越来越引起人们的注意。二维层状过渡金属碳化物MXene具有石墨烯高比表面积、高电导率、高机械强度的特点，又具备组分灵活可调，最小纳米层厚可控等优势，已在储能、吸附、传感器、导电填充剂等领域展现出巨大的潜力。

随着越来越多的应用领域提出抗静电要求，特别是电子计算机用途的拓展，静电产生的几率也相应增加，加上人们对静电的防范意识也在增加，许多国家对抗静电的措施日益规范化。其中最终要的是开发各种抗静电器件，于是抗静电橡胶制品走进大家的视线，现在已经广泛的应用在了各行各业当中，抗静电橡胶既起到除静电的作用，又可防止低压线路泄露所造成的点击事故。

二维层状过渡金属碳化物MXene的制备已经较为成熟，然而过渡金属碳化物MXene在橡胶领域的运用较少，选用丁苯胶乳对MXene材料进行混合的制备过程操作简单，对环境无污染，且回收率高。这种抗静电橡胶具有的高弹性和高抗静电性能可以在各个领域发挥重大作用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种抗静电和高导热橡胶及其制备方法。该制备工艺简单，同时节能环保，有很好的应用前景。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种抗静电橡胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取过渡金属碳化物MXene溶解在水中，超声均匀；

(2)将步骤(1)所得溶液与丁苯胶乳搅拌均匀，然后加入活化剂、防老剂、促进剂、硫磺，球磨均匀；

(3)将步骤(2)所得混合物真空冷冻干燥，得到抗静电和高导热橡胶。

优选的，步骤(1)所述过渡金属碳化物MXene为Ti₃C₂，Ti₂C，Ti₄C₃，V₃C₂和V₂C中的一种或几种，进一步优选为Ti₃C₂。

优选的，所述过渡金属碳化物MXene、丁苯胶乳、水的质量比为(1-3):(40-60):(70-90)，进一步优选为(1-3)：50：80。

优选的，步骤(1)所述超声采用探头式超声机超声。

优选的，步骤(1)所述超声的时间为1-2h，进一步优选为1.5h。

优选的，步骤(1)所述超声的功率为80-100W，进一步优选为90W。

优选的，步骤(2)所述活化剂为ZnO和St；所述防老剂为MB；所述促进剂为CZ和DM。

优选的，步骤(2)所述搅拌的时间为2-4h，搅拌速度是100-300rpm。

优选的，步骤(3)所述冷冻干燥的温度为-10-0℃，进一步优选为-5℃。

优选的，步骤(3)所述冷冻干燥的时间为8-12h，进一步优选为10h。