[发明专利]一种多层核壳结构石墨烯基介电弹性体复合材料及制备

摘要

本发明公开了属于介电弹性体制备技术领域的一种多层核壳结构石墨烯基介电弹性体复合材料及制备。该复合材料包括弹性体基体、交联体系、多层核壳结构石墨烯基介电填料，其中多层核壳结构石墨烯基介电填料通过高介电陶瓷填料表面包覆一层聚多巴胺层，在聚多巴胺表面接枝一层氧化石墨烯，将氧化石墨烯层还原为石墨烯层而形成。将少量多层核壳结构石墨烯基介电填料填充到介电弹性体中，制备出介电弹性体复合材料。该制备方法在保持较小介电损耗的同时，有效提高了介电弹性体的介电常数，解决了陶瓷填料填充弹性体时所需填充量高、复合材料弹性模量大以及介电损耗大、电击穿强度低等问题。

主权项

1.一种多层核壳结构石墨烯基介电弹性体复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)用三羟甲基氨基甲烷固体调节水的pH至8.5，加入多巴胺，得到多巴胺水溶液；2)将高介电陶瓷粒子投入多巴胺水溶液中，机械搅拌，反应结束后，用去离子水稀释至中性、抽滤、真空干燥，得到固态的聚多巴胺包覆高介电陶瓷填料；3)将氧化石墨烯超声分散于去离子水中，得到氧化石墨烯水溶液；4)在氧化石墨烯水溶液中，加入聚多巴胺包覆高介电陶瓷填料，机械搅拌，反应结束后，用去离子水稀释至中性、抽滤、真空干燥，得到多层核壳结构氧化石墨烯基介电填料；5)将多层核壳结构氧化石墨烯基介电填料投入水合肼的氨水溶液中，80‑100℃机械搅拌1‑3h，反应结束后，用去离子水稀释至中性、抽滤、真空干燥，制得多层核壳结构石墨烯基介电填料；6)将多层核壳结构石墨烯基介电填料添加到橡胶基体中，加入硫化剂，双辊开炼机上混炼均匀、出片、混炼胶停放、平板硫化机上硫化，制得多层核壳结构石墨烯基介电弹性体复合材料。