CN103756324A - 一种石墨烯导电硅橡胶板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种石墨烯导电硅橡胶板及其制备方法，所述导电硅橡胶板以石墨烯材料为骨架，所述骨架间隙填充有硅橡胶，所述骨架与硅橡胶一体硫化成型。本发明提供了一种物理强度高，电性能稳定导电硅橡胶板。

Description

一种石墨烯导电硅橡胶板及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种石墨烯导电硅橡胶板及其制备方法。

背景技术

石墨烯是单层碳原子以Sp2形式堆积形成的蜂窝状二维晶体。石墨烯具有大的比表面积和优异的电学、热学及力学性能。三维石墨烯是基于二维的石墨烯片通过空间交联形成的三维网状结构，除了具有二维石墨烯的固有性能外，三维石墨在空间导热，导电以及宏量高质量制备方面具有独特的优势。石墨烯是人类已知测量过的强度最高的物质。它的强度比钢铁还要高200倍，具有1TPA（150,000,000psi）时的拉伸模量（刚度）。

目前，常用的导电橡胶的技术路线主要是在胶料中添加导电填充材料，主要有导电炭黑、金属银粉材料及镀银等填充材料，与胶料混合后进行硫化成型成各规格尺寸密封垫片；该法制备的密封垫片具有物理机械强度不高，使用寿命不长等缺点。

发明内容

技术问题

有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，提供一种物理强度高，电性能稳定的导电硅橡胶板。

解决方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种石墨烯导电硅橡胶板，所述导电硅橡胶板以石墨烯材料为骨架，所述骨架间隙填充有硅橡胶，所述骨架与硅橡胶一体硫化成型。

优选的，所述石墨烯材料为三维石墨烯或多孔石墨烯。

优选的，所述骨架间隙填充的硅橡胶为液态硅橡胶。

优选的，所述液态硅橡胶为注射成型液体硅橡胶、模具硅橡胶、电子硅橡胶或密封胶。

本发明同时提供了制备上述石墨烯导电硅橡胶板的制备方法，包括如下步骤：取石墨烯材料作为骨架，填充硅橡胶至所述骨架间隙，然后通过硫化成型，得石墨烯导电硅橡胶板。

优选的，该方法包括如下步骤：取三维石墨烯或多孔石墨烯材料作为骨架，填充液态硅橡胶至所述骨架间隙，然后通过模具硫化成型，得石墨烯导电硅橡胶板。

有益效果

本发明提供了一种物理强度高，电性能稳定导电硅橡胶板。该产品体积电阻率能达到6*10-3Ω.cm，拉伸强度达到4MPa，远远高于目前导电硅橡胶的1.5MPa。导电硅橡胶板具有力学性能高、比重轻、导电性能号、制造方法简单、可制备各种规格尺寸的密封垫片。在电子通信及航空航天等领域具有很好的运用前景。

具体实施方式

以下将说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

一种石墨烯导电硅橡胶板，以三维石墨烯材料为骨架，通过填充合成的方法在骨架间隙中填充液态硅橡胶，通过模具硫化成型，按照规格尺寸进行垫片冲切成型即可得。

液态硅橡胶为注射成型液体硅橡胶、模具硅橡胶、电子硅橡胶或密封胶。

注射成型液体硅橡胶(LSR)，全名为注射成型液体硅橡胶，硫化设备为注射成型机。注射成型机有着工艺流程非常简单（不需高温胶工艺中的配料，炼胶，切料，摆料等人工流程，只需一个工人取产品即可），产品精确度高（成型之前所有人工程序全部被机器取代），产量高（A/B胶混合在一定温度下几秒钟成型），省人，省电，省材料等多项优点，能生产所有高温胶生产的产品。

模具硅橡胶(Silicone rubber mold)是有机硅室温双组份模具胶（RoomTemperature Vulcanization）,简称RTV,俗名矽利康。这是一种双组份化合物。其中A组分含交联剂，B组分含催化剂。在包装的过程中，交联剂与催化剂必须分开。它的硫化是在室温下进行，只要将两组分按照一定的比例混合（具体比例可根据操作时间及产品性能确定），两组分化合物发生交联反应，形成有柔韧、弹性的胶体，因而适用于玻丽树脂（POLYSTER）环氧树脂（EPOXY），Pu发泡树脂，石膏、水泥、蜡烛、电子等工艺厂、玩具厂、电子厂、灯具厂、丝印厂、蜡烛厂、生产装饰工艺品及复制产品、制造模具。

电子硅橡胶(RTV-T)：用于电气元件的防潮、绝缘背光板及散热材料。密封胶(RTV-1)：俗称玻璃胶，用于建筑密封、防水工程、铝材粘接、电子及灯饰等。

本发明创造性的提出使用三维石墨烯材料作为导电硅橡胶板的骨架，使得导电硅橡胶板具有物理强度高，电性能稳定的特点，产品体积电阻率能达到6*10-3Ω.cm，拉伸强度达到4MPa，远远高于目前导电硅橡胶的1.5MPa。导电硅橡胶板具有力学性能高、比重轻、导电性能号、制造方法简单、可制备各种规格尺寸的密封垫片。在电子通信及航空航天等领域具有很好的运用前景。

本发明同时提供一种石墨烯导电硅橡胶板的制备方法，包括如下步骤：取三维石墨烯或多孔石墨烯材料作为骨架，填充液态硅橡胶至所述骨架间隙，然后通过模具硫化成型，得石墨烯导电硅橡胶板。该方法可以使用现有的设备以及常规材料，方便快捷。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种石墨烯导电硅橡胶板，其特征在于，所述导电硅橡胶板以石墨烯材料为骨架，所述骨架间隙填充有硅橡胶，所述骨架与硅橡胶一体硫化成型。

2.根据权利要求1所述的石墨烯导电硅橡胶板，其特征在于，所述石墨烯材料为三维石墨烯或多孔石墨烯。

3.根据权利要求2所述的石墨烯导电硅橡胶板，其特征在于，所述骨架间隙填充的硅橡胶为液态硅橡胶。

4.根据权利要求3所述的石墨烯导电硅橡胶板，其特征在于，所述液态硅橡胶为注射成型液体硅橡胶、模具硅橡胶、电子硅橡胶或密封胶。

5.一种如权利要求1至4任一所述的石墨烯导电硅橡胶板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：取石墨烯材料作为骨架，填充硅橡胶至所述骨架间隙，然后通过硫化成型，得石墨烯导电硅橡胶板。

6.根据权利要求5所述的石墨烯导电硅橡胶板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：取三维石墨烯或多孔石墨烯材料作为骨架，填充液态硅橡胶至所述骨架间隙，然后通过模具硫化成型，得石墨烯导电硅橡胶板。