本發(fā)明屬于改性復(fù)合材料領(lǐng)域，尤其涉及一種二氧化鈦改性聚甲基乙烯基硅氧烷復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)：
復(fù)合材料，是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過物理或化學(xué)的方法，在宏觀(微觀)上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。復(fù)合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強(qiáng)材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質(zhì)細(xì)粒等。
申請?zhí)枮镃N201410058549.6的中國專利申請公開了一種石墨烯復(fù)合材料的制備方法，包括：將氧化石墨超聲分散在蒸餾水中得到氧化石墨烯的分散液；將表面修飾后的球形銅粉配置成球形銅粉的分散液；將球形銅粉的分散液和氧化石墨烯的分散液充分混勻，得到氧化石墨烯復(fù)合材料的分散液，液相還原使得氧化石墨烯被還原成石墨烯，得到石墨烯復(fù)合材料，其中，所述氧化石墨烯包覆所述球形銅粉。相對于傳統(tǒng)的采用化學(xué)氣相沉積法制備石墨烯包覆球形銅粉的方法，這種石墨烯復(fù)合材料的制備方法不需要專用設(shè)備，因而生產(chǎn)成本較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)聚甲基乙烯基硅氧烷易斷裂的問題，提供了一種二氧化鈦改性聚甲基乙烯基硅氧烷復(fù)合材料的制備方法，通過二氧化鈦和季銨鹽的協(xié)同增強(qiáng)作用，實(shí)現(xiàn)了聚甲基乙烯基硅氧烷同時(shí)具有硅橡膠的韌性和較強(qiáng)的斷裂。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
二氧化鈦改性聚甲基乙烯基硅氧烷復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將二氧化鈦在真空條件下于60～70℃烘干，烘干時(shí)間為60～120min；
(2)將10～20份二氧化鈦、60～80份季銨鹽、1～10份高嶺土和300～450份聚甲基乙烯基硅氧烷在密煉機(jī)中密煉混合，密煉溫度為95～100℃，密煉時(shí)間為20～30min，轉(zhuǎn)速60～70r/min，得到混煉膠；
(3)將混煉膠在常溫下干燥50～70h，按1:3～5的質(zhì)量比將混煉膠和過氧化苯甲酰密煉混合，密煉溫度為30～40℃，密煉時(shí)間為50～60min，轉(zhuǎn)速120～150r/min；
(4)平板硫化機(jī)中硫化。
作為優(yōu)選，聚甲基乙烯基硅氧烷的乙烯基含量為0.16％。
作為優(yōu)選，所述季銨鹽為十二烷基二甲基芐基氯化銨或雙十二烷基二甲基氯化銨中的一種或兩種。
作為優(yōu)選，步驟(4)的硫化溫度為110℃，硫化時(shí)間為23min，壓力為20MPa。
作為優(yōu)選，步驟(1)烘干溫度為65℃，烘干時(shí)間為100min。
作為優(yōu)選，步驟(2)中各原料按重量份計(jì)，15份二氧化鈦、70份季銨鹽、5.5份高嶺土和325份聚甲基乙烯基硅氧烷。
作為優(yōu)選，步驟(2)密煉溫度為97.5℃，密煉時(shí)間為25min。
作為優(yōu)選，步驟(2)密煉機(jī)的轉(zhuǎn)速為65r/min。
作為優(yōu)選，步驟(3)混煉膠常溫下干燥60h。
作為優(yōu)選，步驟(3)混煉膠和過氧化苯甲酰的質(zhì)量比為1:4。
本發(fā)明具有以下有益效果：經(jīng)二氧化鈦改性的聚甲基乙烯基硅氧烷復(fù)合材料具有較強(qiáng)的斷裂強(qiáng)度和較大的伸長率，這是因?yàn)槎趸佋黾恿肆蚧缶W(wǎng)絡(luò)的交聯(lián)密度，導(dǎo)致聚甲基乙烯基硅氧烷中鏈熵下降，宏觀表現(xiàn)為聚甲基乙烯基硅氧烷的力學(xué)性能提高，此外本發(fā)明中的季銨鹽和二氧化鈦能夠協(xié)同增強(qiáng)復(fù)合材料的斷裂強(qiáng)度，而保持伸長率基本不受影響。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)介紹。
實(shí)施例1
二氧化鈦改性聚甲基乙烯基硅氧烷復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將二氧化鈦在真空條件下于65℃烘干，烘干時(shí)間為90min；
(2)將15份二氧化鈦、70份季銨鹽、5.5份高嶺土和325份聚甲基乙烯基硅氧烷(聚甲基乙烯基硅氧烷的乙烯基含量為0.16％)在密煉機(jī)中密煉混合，密煉溫度為97.5℃，密煉時(shí)間為25min，轉(zhuǎn)速65r/min，得到混煉膠；
(3)將混煉膠在常溫下干燥60h，按1:4的質(zhì)量比將混煉膠和過氧化苯甲酰密煉混合，密煉溫度為35℃，密煉時(shí)間為55min，轉(zhuǎn)速135r/min；
(4)平板硫化機(jī)中硫化，硫化溫度為110℃，硫化時(shí)間為23min，壓力為20MPa。
所述季銨鹽為十二烷基二甲基芐基氯化銨和雙十二烷基二甲基氯化銨。
實(shí)施例2
二氧化鈦改性聚甲基乙烯基硅氧烷復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將二氧化鈦在真空條件下于60℃烘干，烘干時(shí)間為60min；
(2)將10份二氧化鈦、60份季銨鹽、1份高嶺土和300份聚甲基乙烯基硅氧烷在密煉機(jī)中密煉混合，密煉溫度為95℃，密煉時(shí)間為20min，轉(zhuǎn)速60r/min，得到混煉膠；
(3)將混煉膠在常溫下干燥50h，按1:3的質(zhì)量比將混煉膠和過氧化苯甲酰密煉混合，密煉溫度為30℃，密煉時(shí)間為50min，轉(zhuǎn)速120r/min；
(4)平板硫化機(jī)中硫化，硫化溫度為110℃，硫化時(shí)間為23min，壓力為20MPa。
所述季銨鹽為十二烷基二甲基芐基氯化銨。
實(shí)施例3
二氧化鈦改性聚甲基乙烯基硅氧烷復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將二氧化鈦在真空條件下于70℃烘干，烘干時(shí)間為120min；
(2)將20份二氧化鈦、80份季銨鹽、10份高嶺土和450份聚甲基乙烯基硅氧烷在密煉機(jī)中密煉混合，密煉溫度為100℃，密煉時(shí)間為30min，轉(zhuǎn)速70r/min，得到混煉膠；
(3)將混煉膠在常溫下干燥70h，按1:5的質(zhì)量比將混煉膠和過氧化苯甲酰密煉混合，密煉溫度為40℃，密煉時(shí)間為60min，轉(zhuǎn)速150r/min；
(4)平板硫化機(jī)中硫化，硫化溫度為110℃，硫化時(shí)間為23min，壓力為20MPa。
所述季銨鹽為雙十二烷基二甲基氯化銨種。
實(shí)施例4
二氧化鈦改性聚甲基乙烯基硅氧烷復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將二氧化鈦在真空條件下于68℃烘干，烘干時(shí)間為80min；
(2)將14份二氧化鈦、75份季銨鹽、6份高嶺土和380份聚甲基乙烯基硅氧烷在密煉機(jī)中密煉混合，密煉溫度為94℃，密煉時(shí)間為26min，轉(zhuǎn)速62r/min，得到混煉膠；
(3)將混煉膠在常溫下干燥65h，按1:3的質(zhì)量比將混煉膠和過氧化苯甲酰密煉混合，密煉溫度為37℃，密煉時(shí)間為55min，轉(zhuǎn)速136r/min；
(4)平板硫化機(jī)中硫化，硫化溫度為110℃，硫化時(shí)間為23min，壓力為20MPa。
所述季銨鹽為十二烷基二甲基芐基氯化銨。
對照例1
與實(shí)施例1的區(qū)別在于：不加二氧化鈦。
二氧化鈦改性聚甲基乙烯基硅氧烷復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將70份季銨鹽、5.5份高嶺土和325份聚甲基乙烯基硅氧烷(聚甲基乙烯基硅氧烷的乙烯基含量為0.16％)在密煉機(jī)中密煉混合，密煉溫度為97.5℃，密煉時(shí)間為25min，轉(zhuǎn)速65r/min，得到混煉膠；
(2)將混煉膠在常溫下干燥60h，按1:4的質(zhì)量比將混煉膠和過氧化苯甲酰密煉混合，密煉溫度為35℃，密煉時(shí)間為55min，轉(zhuǎn)速135r/min；
(3)平板硫化機(jī)中硫化，硫化溫度為110℃，硫化時(shí)間為23min，壓力為20MPa。
所述季銨鹽為十二烷基二甲基芐基氯化銨和雙十二烷基二甲基氯化銨。
對照例2
與實(shí)施例2的區(qū)別在于：同時(shí)去除步驟(2)中的季銨鹽和二氧化鈦。
二氧化鈦改性聚甲基乙烯基硅氧烷復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將二氧化鈦在真空條件下于60℃烘干，烘干時(shí)間為60min；
(2)將1份高嶺土和300份聚甲基乙烯基硅氧烷在密煉機(jī)中密煉混合，密煉溫度為95℃，密煉時(shí)間為20min，轉(zhuǎn)速60r/min，得到混煉膠；
(3)將混煉膠在常溫下干燥50h，按1:3的質(zhì)量比將混煉膠和過氧化苯甲酰密煉混合，密煉溫度為30℃，密煉時(shí)間為50min，轉(zhuǎn)速120r/min；
(4)平板硫化機(jī)中硫化，硫化溫度為110℃，硫化時(shí)間為23min，壓力為20MPa。
所述季銨鹽為十二烷基二甲基芐基氯化銨。
性能測試：
從表中可以看出，經(jīng)二氧化鈦改性的聚甲基乙烯基硅氧烷復(fù)合材料具有較強(qiáng)的斷裂強(qiáng)度和較大的伸長率，這是因?yàn)槎趸佋黾恿肆蚧缶W(wǎng)絡(luò)的交聯(lián)密度，導(dǎo)致聚甲基乙烯基硅氧烷中鏈熵下降，宏觀表現(xiàn)為聚甲基乙烯基硅氧烷的力學(xué)性能提高，此外本發(fā)明中的季銨鹽和二氧化鈦能夠協(xié)同增強(qiáng)復(fù)合材料的斷裂強(qiáng)度，而保持伸長率基本不受影響。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方案，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可顯而易見地得到的技術(shù)方案的簡單變化或等效替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。