本發(fā)明屬于丁腈橡膠帶，具體涉及一種丁腈橡膠帶的制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、導(dǎo)電彈性聚合物通過提供一種既能提供環(huán)境密封又能提供電密封的組件，可以成為環(huán)境和電磁干擾、靜電放電和射頻屏蔽的令人興奮的解決方案；彈性體與導(dǎo)電材料的結(jié)合創(chuàng)造了一種多材料化合物，能夠提供具有彈性體優(yōu)越的柔性和可拉伸物理性能的電屏蔽；可拉伸性提供了一個額外的好處，它們可以用于覆蓋曲面，可移動部件的應(yīng)用，可以容納各種形狀的電路板和其他組件；因此，彈性體與大量導(dǎo)電填料相結(jié)合，已被用于柔性電子領(lǐng)域以及航空航天、半導(dǎo)體和醫(yī)療行業(yè)的屏蔽應(yīng)用；正確選擇導(dǎo)電填料對于獲得所需的電氣和物理性能至關(guān)重要；在彈性體中，丁基橡膠（br）因其良好的抗氧化性、耐臭氧性和耐化學(xué)性，良好的機械柔韌性和生物相容性而被選擇作為基體；

2、碳納米管(cnt)由于其獨特的物理、電學(xué)和化學(xué)性能，作為屏蔽材料受到了相當(dāng)大的關(guān)注。碳納米管是以其高強度和韌性，良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，高縱橫比和低密度等特點而聞名；與其他碳基復(fù)合材料相比，碳納米管聚合物復(fù)合材料在esd應(yīng)用中具有優(yōu)勢，因為其填料含量低，因此對聚合物物理性能的影響最小；

3、同時用于軟機器人、天線、可印刷柔性電子、可穿戴電子、存儲設(shè)備、組織工程、柔性表面上的導(dǎo)電涂層等多種應(yīng)用的信號傳輸和加工材料的設(shè)計和性能正變得越來越有吸引力，根據(jù)應(yīng)用的不同，這些涂層可以制成多功能涂層，以便可以定制表面的潤濕性以及耐腐蝕性、抗菌性能或消除積冰，聚合物分散導(dǎo)電油墨已廣泛用于導(dǎo)電涂料開發(fā)；傳統(tǒng)的丁腈橡膠帶的制備工藝制得的丁腈橡膠的防冰、抗電磁干燥性和導(dǎo)電性性能不理想。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種丁腈橡膠帶的制備方法，針對丁基橡膠（br）具有良好的抗氧化性、耐臭氧性和耐化學(xué)性，良好的機械柔韌性等優(yōu)點，碳納米管聚合物復(fù)合材料在esd（靜電釋放）應(yīng)用中具有優(yōu)勢，聚乳酸（pla）-石墨烯納米片狀油墨基導(dǎo)電涂層具有導(dǎo)熱、消除積冰等特點，本發(fā)明將這些組分共混于體系中，并構(gòu)建化學(xué)交聯(lián)和氫鍵結(jié)構(gòu)，以提高丁基橡膠帶的導(dǎo)電性，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種丁腈橡膠帶的制備方法，包括以下步驟：

4、s1、先將納米硅加入到乙醇和去離子水的混合溶液中，并進行攪拌，使用離心機分離納米硅，除去上清液，并進行清洗，除去雜質(zhì)；

5、s2、將經(jīng)過上述s1中清洗干凈的納米硅中加入乙醇中，攪拌均勻，在攪拌下，逐滴加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷（aptes），加入冰醋酸調(diào)節(jié)溶液ph至酸性，并進行攪拌，得到酸性混合物，以確保γ-氨丙基三乙氧基硅烷（aptes）與納米硅充分反應(yīng)，再將上述酸性混合物在室溫下繼續(xù)攪12小時，以促進γ-氨丙基三乙氧基硅烷（aptes）在納米硅表面的水解與聚合反應(yīng)；

6、s3、使用離心機分離經(jīng)過上述s2改性后的納米硅，除去上清液，再用乙醇和去離子水洗滌3次，以除去未反應(yīng)的γ-氨丙基三乙氧基硅烷（aptes），將處理后的納米硅在真空烘箱中烘干，除去殘留的溶劑和水分；

7、s4、將丁基橡膠與馬來酸酐混合，并進行反應(yīng)，反應(yīng)后，再將納米硅加入到反應(yīng)后的丁基橡膠中，進行反應(yīng)并攪拌；

8、s5、將上述s4中反應(yīng)后的丁基橡膠溶解在甲苯溶液中，再加入活化劑(氧化鋅和硬脂酸)、促進劑(四甲基硫脲二硫化物)和硫化劑(硫)，再進行超聲處理，得到混合物；

9、s6、將單壁碳納米管在甲苯中超聲處理后，加入到上述s5制備的混合物中；

10、s7、將上述s6制得的混合物再次超聲處理，并在真空烘箱中烘干，得到干燥混合物；

11、s8、將上述s7得到的干燥混合物再進行熱壓，制成丁腈橡膠矩形樣品，備用；

12、s9、將乙酸乙酯和苯甲醇在室溫下攪拌，得到溶劑混合物，備用；

13、s10、將石墨烯納米片加入到上述s9的溶劑混合物中，并進行超聲處理，得到混合物，備用；

14、s11、將增塑劑gta加入到上述s10制得的混合物中，并將溶液機械攪拌直至完全溶解；

15、s12、在s11制得的混合溶液中添加二甲基硅氧烷pdms和聚乳酸pla顆粒，并將溶液磁力攪拌直至完全溶解，最后加入硅烷偶聯(lián)劑kh550并攪拌均勻，得到油墨，并儲存?zhèn)溆茫?/p>

16、s13、用醋酸溶液潤濕上述s8制得的丁腈橡膠矩形樣品的表面，并在通風(fēng)櫥下進行干燥，為避免收縮，在干燥時使用強力膠帶將丁腈橡膠矩形樣品略微拉伸；

17、s14、用噴槍將上述s12中制得的油墨噴涂在經(jīng)過上述s13處理過的丁腈橡膠基材上，在丁腈橡膠基材上涂一層，并進行干燥，噴涂油墨干燥后，將涂層后的復(fù)合丁腈橡膠用壓榨機熱壓。

18、優(yōu)選的，所述s1中納米硅與乙醇和去離子水的量比為1?g:25?ml:25?ml，攪拌時間至少為30分鐘，確保納米硅完全分散，清洗至少3次，以除去雜質(zhì)。

19、優(yōu)選的，所述s2中γ-氨丙基三乙氧基硅烷（aptes）的量納米硅的質(zhì)量比為1：2，酸性混合物的ph值為4-5。

20、優(yōu)選的，所述s3中真空烘箱的設(shè)定溫度為60°c，烘干時間為12小時。

21、優(yōu)選的，所述s4中丁基橡膠與馬來酸酐的質(zhì)量比為20:1，反應(yīng)溫度為90-110°c，反應(yīng)時間至少60分鐘，納米硅與丁基橡膠的質(zhì)量比為10:1，反應(yīng)溫度為70-90°c，攪拌時間至少為30分鐘。

22、優(yōu)選的，所述s5中溶解在甲苯溶液中的丁基橡膠為30%wt，氧化鋅、硬脂酸、四甲基硫脲二硫化物、硫與丁基橡膠的重量比分別為1:20、3:100、1:100、1:200，超聲處理時間至少30分鐘。

23、優(yōu)選的，所述s6中單壁碳納米管與丁基橡膠的質(zhì)量比為1-8:100，超聲處理時間為30?min，超聲處理后的單壁碳納米管加入到混合物中的速度為1-8phr。

24、優(yōu)選的，所述s7中超聲處理時間至少60分鐘，真空烘箱的設(shè)定溫度為60-80°c，烘干時間至少12小時。

25、優(yōu)選的，所述s8中熱壓溫度至少200°c，熱壓壓力至少2?mpa，熱壓時間為80-100min，丁腈橡膠矩形樣品的厚度為1?mm。

26、優(yōu)選的，所述s9中乙酸乙酯和苯甲醇的質(zhì)量比為4:1，攪拌時間至少2h；

27、所述s10中石墨烯納米片為30%wt，超聲處理時間至少30分鐘；

28、所述s11中增塑劑gta為15%wt，機械攪拌的轉(zhuǎn)速≥550rpm，攪拌時間至少5分鐘；

29、所述s12中二甲基硅氧烷為20%wt，聚乳酸pla顆粒為35%wt，磁力攪拌的轉(zhuǎn)速≥550rpm，攪拌時間至少24h，硅烷偶聯(lián)劑為5%wt；

30、所述s13中醋酸溶液的百分比含量為100%，干燥時間至少15分鐘；

31、所述s14中噴涂時設(shè)置距離為100?毫米，壓力為2.0?bar，涂層厚度為0.150?mm，干燥時間至少3小時，熱壓溫度為50-60°c，熱壓壓力至少2kpa，熱壓時間至少2分鐘。

32、優(yōu)選的，一種如上述所述的丁腈橡膠帶的制備方法制得的丁腈橡膠帶在柔性電子領(lǐng)域以及航空航天、半導(dǎo)體和醫(yī)療行業(yè)的屏蔽應(yīng)用材料方面的應(yīng)用。

33、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

34、本發(fā)明基于丁基橡膠和碳納米管的優(yōu)勢和特點，將這些組分共混于體系中，并構(gòu)建化學(xué)交聯(lián)和氫鍵結(jié)構(gòu)，以提高丁基橡膠帶的導(dǎo)電性；歸因于單壁碳納米管的高表面積、寬高比、表面大量原子和大量懸垂鍵，添加到絕緣丁基橡膠br基體中的單壁碳納米管在聚合物中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，從而導(dǎo)致電磁波的衰減，單壁碳納米管的自由載流子增加了材料的介電性能和電導(dǎo)率，從而提高了單壁碳納米管的屏蔽效果，單壁碳納米管的手性結(jié)構(gòu)也增強了emi屏蔽效果，直流電導(dǎo)率4.6×10-9?kw/m2，電磁干擾系數(shù)為46?db，導(dǎo)熱系數(shù)為23.1wmk-1，直流電導(dǎo)率（kw/m2）為8.6×10-6?kw/m2、電磁干擾系數(shù)為35?db、導(dǎo)熱系數(shù)為38.6wmk-1；在導(dǎo)電丁基橡膠帶表面浸涂聚乳酸（pla）-石墨烯納米片狀油墨基涂層后，復(fù)合丁基橡膠帶的emi屏蔽和導(dǎo)電性能進一步增強，直流電導(dǎo)率達到7.4×10-3kw/m2，電磁干擾系數(shù)達到95?db，同時導(dǎo)熱系數(shù)大幅提升，達到78.3?wmk-1，處理后的丁基橡膠帶在防冰方面具有良好的效果。