[发明专利]一种具有水汽阻隔功能的硅橡胶复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有水汽阻隔功能的硅橡胶复合材料，其特征在于，包括硅橡胶基材层（1），所述硅橡胶基材层（1）的表面设置有修饰层（2）；

所述修饰层表面具有凹坑，所述凹坑中具有亲水性聚合物颗粒（3）；所述凹坑的底面直径为0.5 μm～30.0 μm；所述亲水性聚合物颗粒的直径为0.1 μm～5.0 μm；

所述修饰层由可溶于水性溶剂的聚氨酯和可溶于水性溶剂的环氧树脂中的至少一种，以及疏水剂制成；

亲水性聚合物颗粒（3）主要由聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙二醇、羟乙基纤维素、聚丙烯酰胺中的至少一种制成。

2.根据权利要求1所述具有水汽阻隔功能的硅橡胶复合材料，其特征在于，在硅橡胶基材层的至少一个表面设置有修饰层，所述修饰层表面形成若干个凹坑，且凹坑内分布有亲水性聚合物颗粒。

3.根据权利要求1所述具有水汽阻隔功能的硅橡胶复合材料，其特征在于，所述水性溶剂是甲醇、乙醇、乙醚、乙二醇乙醚、乙酸乙酯、丙酮、丁酮、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。

4.根据权利要求1所述具有水汽阻隔功能的硅橡胶复合材料，其特征在于，所述复合材料表面的水接触角不低于60°，且不高于100°。

5.一种权利要求1-4任意一项所述具有水汽阻隔功能的硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、材料准备，

准备基材层：准备硅橡胶基材层；

准备第一溶液：将可溶于水性溶剂的聚氨酯和可溶于水性溶剂的环氧树脂中的至少一种加入第一水性溶剂，配制成质量浓度为0.5～20.0%的溶液；然后继续搅拌逐滴加入质量为聚氨酯和环氧树脂质量的0.5～2.0%的疏水剂，并分散均匀，得到第一溶液，备用；

准备第二溶液：将亲水性聚合物原料均匀分散到第二水性溶剂中，得到质量浓度为1.0～10.0%的第二溶液，备用；

步骤2、将第一溶液通过浸涂1~120 s方式，涂覆在硅橡胶基材层的表面；25~60 ℃干燥处理2~40 min，得到中间材料；

步骤3、将第二溶液涂覆在所述中间材料的表面，静置处理，烘干，得到具有水汽阻隔功能的硅橡胶复合材料。

6.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，步骤1中，准备基材层的具体操作如下：将石墨烯和硅橡胶分散均匀，其中石墨烯的质量分数为硅橡胶的0.0~5.0wt%，然后制成硅橡胶基材层。

7.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，步骤1中，准备第一溶液的具体操作如下：将可溶于水性溶剂的聚氨酯和可溶于水性溶剂的环氧树脂中的至少一种加入第一水性溶剂，在温度为30～95 ℃的水浴条件下，磁力加热搅拌分散5～120 min，搅拌速率为1000～2000 r/min，配制成质量浓度为0.5～20.0%的溶液；然后继续搅拌逐滴加入质量为聚氨酯和环氧树脂质量的0.5～2.0%的疏水剂，并分散均匀，得到第一溶液。

8.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，步骤1中，准备第二溶液的具体操作如下：将亲水性聚合物原料加入第二水性溶剂，在温度为30～95 ℃的水浴中磁力加热搅拌分散5～120 min，搅拌速率为1000～2000 r/min，配制成质量浓度为1.0～10.0%的第二溶液。

9.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，步骤2中，通过浸涂1～120 s将第一溶液涂覆在基材层上，然后在25～60 ℃温度下干燥5～30 min。

10.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，步骤3中，具体操作步骤如下：通过浸涂1～120 s将第二溶液涂覆在所述步骤2中经过干燥的修饰层的表面上，然后在25～60 ℃温度且相对湿度为30～90%条件下处理下30～120 min，然后在80～88 ℃下干燥40～60 min即可。