有机化合物处理,合成应用技术1.本发明属于弹性体材料领域,涉及一种快速固化单组份导电有机硅弹性体,还涉及其制备方法。背景技术:2.现有导电有机硅弹性体是指将导电微粒通过高效分散工艺均匀分散于聚硅氧烷(pdms)网络中,并通过一定成型工艺(如模压成型、挤出成型等)制备而成各种复杂形状的弹性体。具有优异的导电、弹性、防水性、热稳定性及耐化学腐蚀性。目前,导电有机硅弹性体的导电性能主要取决于导电微粒。通常需要达到逾渗阈值以上才能形成连续的电子传输网络和导电通路,这就需要大量导电微粒的加入,极易造成团聚,不仅会使得导电有机硅弹性体的逾渗阈值偏高,导电性往往不够理想;而且由于导电微粒价格昂贵且分散工艺复杂,此类材料往往成本较高。此外,导电微粒会不可避免地降低有机硅弹性体的拉伸性能及透明度。从而大大提高生产成本,限制其应用场景。导电有机硅弹性体硫化成型工艺主要采用室温或高温硫化成型工艺。室温硫化成型工艺采用缩合固化机理,往往需要室温长时间放置才能固化成型无法实现连续化作业生产,耗时严重;高温硫化成型工艺一般需在150~180℃下进行,无法与热敏性元器件共同成型,成型时间长,应用场合受限,耗能严重。无论室温硫化还是高温硫化有机硅弹性体,硫化过程均缺乏时空可控性,存在耗时费能问题。3.期刊《chemical engineering journal》(zang wenpeng,liu xueying,li junjie,et al.conductive,self-healing and recyclable electrodes for dielectric elastomer generator with high energy density.chem eng j,2021,429,132258.)报道了一种通过引入高导热炭黑及碳润滑脂于氢键交联成的超分子聚硅氧烷网络中制备出具有优异导电性、自修复及回收性能的硅橡胶。期刊《中国表面工程》(单玉兴,杨镜鑫,王进,等.具有多层结构的可拉伸可折叠自修复有机硅导电弹性体[j].中国表面工程,2021,34(5):34-41)报道了一种基于硼酸酯/配位双交联的新型自修复有机硅弹性体(b-bzn-pdms),通过构建粗糙微米结构和金属导电层,使弹性体具有优异的导电及自修复性能。[0004]公开号为202110840010.6的专利申请公开了一种基于mxene(新型二维过渡金属碳化物和碳氮化物)的导电有机硅弹性体及其制备方法与应用。该有机硅弹性体通过引入多重氢键、二硫键、改性mxenese及改性mxenesf,使其具有室温自愈能力和较好的力学性能、导电能力。[0005]具有多重功能特性及满足实际应用需求的导电有机硅弹性体引起了科研工作者的巨大兴趣。然而,现今已报道导电有机硅弹性体透明度、力学强度、导电及制造成本等仍不能满足高端电子产品的应用需求。通常情况下,透明度、导电性及力学强度无法兼顾,且需要复杂的合成过程及制备工艺,限制了导电有机硅弹性体的实际应用。因此,亟需设计出透明、高力学强度、高弹性及低成本的本征型导电有机硅弹性体。同时,若同时实现快速uv固化、自修复及可回收再利用性能,可大大拓宽其应用领域、减少资源浪费,降低材料成本。技术实现要素:[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种快速固化单组份导电有机硅弹性体,并提供其制备方法,该导电有机硅弹性体固化时间短,不含导电粉料,固化前为无色透明粘稠物,无刺激性气味,固化后弹性体具有优异的机械强度、透明度、屏蔽效能、耐高低温性能、导电及超高韧性。此外,还具有优异可回收再利用性,节约资源,降低材料成本。在柔性电子器件、5g通讯电子设备、电磁屏蔽材料、生物医学及传感器等领域具有广泛的应用价值。[0007]本发明解决上述技术问题的技术方案如下:[0008]一种快速固化单组份导电有机硅弹性体,包含以下按重量份数计算的组分:紫外光固化硅油:20~40份、端乙烯基硅油:0~50份、紫外光固化生胶:30~50份、氨基硅烷偶联剂:1~15份、低分子量氨基硅油:5~25份、羧基硅烷偶联剂:3~20份、低分子量羧基硅油:5~25份、低粘度四甲基氢氧化铵硅醇盐:2~5份、光引发剂:1~5份。[0009]进一步的,所述紫外光固化硅油为含光敏基团的低粘度透明硅油,25℃动力粘度为50~300mpa·s,光敏基团含量为0.010~0.500mol/100g;结构通式:(r1r2r3sio1/2)(r4r5sio)a(r6r7sio)b,其中,9≤a≤72、1≤b≤20、10≤a+b≤73;r1、r2、r4和r5为不含脂肪族不饱和键的单价烃基或芳香烃基;r3为脂肪族单价烃基;r6为不含脂肪族不饱和键的单价烃基;r7为-(ch2)c-r0,其中,c为0~10的正整数,r0为光敏基团,如-sh、-ooch=ch2、-ooc(ch3)=ch2、等(后续光敏基团同)。[0010]进一步的,所述端乙烯基硅油,优选为无色透明粘稠物,25℃动力粘度为100~1000mpa·s,乙烯基质量含量为0.32~1.06%;优选自浙江润禾有机硅新材料有限公司的rh-vi1321、rh-vi322、rh-vi325、rh-vi323、rh-vi1324、rh-vi1311、rh-vi311、rh-vi1305及rh-vi305,安必亚的andisil vs 100、andisil vs 200、andisil vs 400、andisil vs 500及andisil vs 1000中的一种或几种。当光敏基团含巯基时可配合使用。[0011]进一步的,所述紫外光固化生胶,分子量为15~100万,结构通式为:(r8r9r10sio1/2)(r11r12sio)d;其中,2270<d<13520;r8和r9为不含脂肪族不饱和键的单价烃基;r10为光敏基团;r11和r12为不含脂肪族不饱和键的单价烃基或芳香烃基。[0012]进一步的,所述氨基硅烷偶联剂,优选为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(kh-550)、γ-氨丙基三甲氧基硅烷(kh-540)、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷(kh-902)、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(kh-554)、n-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(kh-590)、n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(kh-602)、n,n-二乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷(kh-703)、n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(kh-792)、γ-二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷(kh-892)、γ-二乙胺基甲基三乙氧基硅烷(kh-nd22)中的一种或几种。[0013]进一步的,所述氨基硅油为端氨丙基二甲基硅油,结构通式为:nh2ch2ch2ch2(me2sio)ech2ch2ch2nh2;其中,27<e<70;25℃动力粘度为30~100mpa·s,氨丙基含量为0.04~0.15mol/100g。[0014]进一步的,所述羧基硅烷偶联剂结构通式为:(r13o)3sich2ch2sr14cooh;其中,r13为c1~c5不含脂肪族不饱和键的单价烃基;r14为c1~c5的亚甲基。[0015]进一步的,所述羧基硅油为端羧基二甲基硅油。结构通式为:hoocr15sch2ch2me2sio(me2sio)esime2sr15cooh。其中,25<e<65,r15为c0~c5的亚甲基。25℃动力粘度为30~100mpa·s,羧基含量为0.03~0.10mol/100g。[0016]进一步的,所述四甲基氢氧化铵硅醇盐具体制备过程为:在装有机械搅拌、n2导管及200℃温度计的四口烧瓶中,加入八甲基环四硅氧烷d4(100g)和me4noh·5h2o(9.90~30.00g),油浴加热升温至55~65℃,采用循环式真空水泵减压除去原料中的h2o,60分钟后去真空,在氮气气氛下升温至85℃,平衡反应3~5小时,反应物的黏度不断增大,直至呈透明状粘稠物,真空抽掉低沸物得到目标产物,密封置于真空干燥器。[0017]进一步的,所述四甲基氢氧化铵硅醇盐为透明粘稠物,其中四甲基氢氧化铵基团含量为5~15wt.%,25℃动力粘度为50~200mpa·s。[0018]进一步的,所述光引发剂为自由基型光引发剂。包括苯偶姻及其衍生物类、苯偶酰及其衍生物类、α-羟烷基苯酮类、α-胺烷基苯酮类、酰基膦氧化物类、二苯甲酮类以及杂环芳酮类等,如2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(darocure1173),2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦tpo,2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯tpo-l,2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮(darocure2959),1-羟基-环已基-苯甲酮(irgacure184),2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮(irgacure907),2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)丁酮(irgacure369),苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(irgacure819),1,1'-(亚甲基二-4,1-亚苯基)双[2-羟基-2-甲基-1-丙酮](irgacure127),二苯甲酮(bp),2,4,6-三甲基二苯甲酮,四乙基米蚩酮(demk),异丙基硫杂蒽酮(itx),1-氯-4-丙氧基硫杂蒽酮(cptx)及光引发剂edab(1101)中的一种或几种。其中,可优选2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(darocure1173),2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦tpo,2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯tpo-l,2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮(darocure2959),1-羟基-环已基-苯甲酮(irgacure184),异丙基硫杂蒽酮(itx)及1-氯-4-丙氧基硫杂蒽酮(cptx)中的一种或几种。[0019]进一步的,所述紫外光固化硅油、端乙烯基硅油、紫外光固化生胶和光引发剂的质量百分数之和为40~90%。更优选的,紫外光固化硅油、端乙烯基硅油、紫外光固化生胶和光引发剂的质量百分数之和为50~80%。[0020]进一步的,所述羧基硅烷偶联剂和低分子量羧基硅油中羧基含量总和等于氨基硅烷偶联剂和低分子量氨基硅油中氨基含量总和。[0021]所述快速固化单组份导电有机硅弹性体的制备方法包括以下步骤:[0022]s1:在过滤掉紫外光区(波长范围为400nm以下)的暗室内,将紫外光固化硅油、紫外光固化生胶、羧基硅烷偶联剂、低分子量羧基硅油,通过高速分散机,在50~60℃、800~1500转/分条件下,均匀分散0.5~1h后,冷却至室温;[0023]s2:加入端乙烯基硅油、氨基硅烷偶联剂、低分子量氨基硅油、低粘度四甲基氢氧化铵硅醇盐及光引发剂,在0~20℃、800~1500转/分条件下,均匀分散1~2h后,即可得到单组份导电有机硅弹性体预聚物;[0024]s3:将预聚物倒入聚四氟乙烯模具中,真空脱泡后,在辐照能量200~500mj/cm2,365nm最大辐照强度60~100mw/cm2条件下,经uv光固化,得到所述快速固化单组份透明高导电有机硅弹性体。[0025]本发明具有如下有益效果:[0026]本发明选用羧基硅烷偶联剂、低分子量羧基硅油、胺基硅烷偶联剂和低分子量胺基硅油,经制备后形成由低粘度羧基聚硅氧烷及低粘度氨基聚硅氧烷构成的导电网络。对于此技术特征,制备的产物为本征型导电材料,在具备高导电性的同时兼具优异的可回收再利用性能。此外,由于本发明引入导电网络采用的主要聚合物为可在市面上直接购买的改性硅油以及偶联剂,可在兼顾优异性能的同时,减少制备步骤并且适宜批量生产。[0027]本发明制备的导电弹性体的力学性能及电导率的恢复率也与低粘度羧基聚硅氧烷及低粘度氨基聚硅氧烷形成导电网络的引入有关。因此,在保证力学强度的情况下,可通过调整低粘度羧基聚硅氧烷及低粘度氨基聚硅氧烷的加入量来提高回收再利用性能及电导率。[0028]本发明选用紫外固化硅油和紫外固化生胶,并且给出其优选含量,有效解决了有机硅弹性体固化步骤繁琐的技术问题。在不影响其他性能的同时缩短了其固化时间,制备和应用难度低,可适用于多种应用场景。[0029]本发明整体上提出了一种快速固化单组份导电有机硅弹性体及其制备方法。可在10~50s内快速制备而成,不含导电粉料,固化前为无色透明粘稠物,无刺激性气味,25℃动力粘度为3000~20000mpa·s,可见光透过率≥95%,固化后弹性体具有优异的机械强度、透明度、屏蔽效能、耐高低温性能、导电及超高韧性,拉伸强度>2.5mpa,撕裂强度>18kn/m,可见光透过率≥95%,0.3-10ghz屏蔽效能可达到120db以上,高低温屏蔽效能衰减率低于10%,电导率≥0.5s/m,邵氏00硬度≤30,断裂伸长率≥1000%,断裂韧性≥18500j/m2。此外,还具有优异的可回收再利用性,拉伸强度恢复率为88~98%,断裂伸长率恢复率为80~95%,电导率恢复率为85~95%,且多次粉碎回收后,拉伸强度恢复率仍可达到仍可保持89%以上,断裂伸长率恢复率保持84%以上,电导率恢复率可保持88%以上,节约资源,降低材料成本。在柔性电子器件、5g通讯电子设备、电磁屏蔽材料、生物医学及传感器等领域具有广泛的应用价值。附图说明[0030]图1为实施例5制备得到的单组份导电有机硅弹性体的不同回收次数应力-应变曲线。[0031]图2为实施例5制备得到的单组份导电有机硅弹性体的不同回收次拉伸强度回收效率。[0032]图3为实施例5制备得到的单组份导电有机硅弹性体的不同回收次数断裂伸长率回收效率。[0033]图4为实施例5制备得到的单组份导电有机硅弹性体的不同回收次数导电率回收效率。[0034]图5为实施例1-5与对比例1制备得到的单组份导电有机硅弹性体的单体转化率对比图。具体实施方式[0035]下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明,实施例仅是本发明的优选实施方式,不是对本发明的限定。除非特别说明,本发明采用的试剂、设备和方法为本技术领域常规市购的试剂、设备和常规使用的方法。[0036]本发明的实施例和对比例的检测方法为:[0037]臭气强度:按照gb/t 14675-1993测试;[0038]加德纳色度:按照gb/t 22295-2008测试;[0039]粘度:按gb/t 10247-2008测试25℃的动力粘度值;[0040]透光率:按gb/t 2410-2008进行测试;[0041]拉伸强度及断裂伸长率:按astm d412进行测试;[0042]断裂韧性:按astm e1820-2011进行测试;[0043]撕裂强度:按astm d624进行测试;[0044]屏蔽效能:按gjb 6190-2008进行测试,频段0.3~10ghz;[0045]高低温屏蔽效能衰减率:-40℃~120℃,高低温分别放置30min,冷热循环600回合后,测试冷热循环后的屏蔽效能;[0046]电导率:将导电弹性体制备成50mm×10mm×1mm试样,在上海辰华仪器有限公司的chi700e电化学工作站上测试;【参考:韩景泉,陆凯悦,岳一莹,等.纤维素纳米纤丝-碳纳米管/天然橡胶柔性导电弹性体的合成与性能[j].新型炭材料,2018,33(4):341-350.】[0047]邵氏00硬度:按gb/t 531.1-2008进行测试;[0048]回收性能:将固化后的有机硅弹性体粉碎成粒径小于80目的粉末,然后通过平板硫化仪在20mpa压力及80℃下模压12h后,可重新模压成透明弹性体。可按式r=th/tv×100%计算回收前后拉伸强度、断裂伸长率及电导率的回收效率(r)。式中,th为回收后的拉伸强度、断裂伸长率或电导率;tv为初始拉伸强度、断裂伸长率或电导率。[0049]光固化动力学:光固化单体转化率及聚合速率可用实时红外技术(rt-ir)进行表征与分析。以kbr晶片为载体,测试范围700~4000cm-1,395nm辐射强度为80mw/cm2,mua-165型uv光源为紫外辐射光源,以1265cm-1处si–me特征吸收峰为内标,监测1620cm-1附近的甲基丙烯酸酯基双键特征吸收峰或2560cm-1附近的巯基特征吸收峰或910cm-1附近的环氧基特征吸收峰,由omnic 8.1红外软件按式(2)可计算得到光固化基团的转化率。ct=(a0-at)/a0×100%。式中,ct为光固化基团(甲基丙烯酸酯基双键、巯基或环氧基)的转化率,%;a0和at分别是照射时间t前后光固化基团的相对归一化峰面积比。[0050]实施例1-5和对比例1-2的具体实施方式分别如下:[0051]实施例1[0052]s1:在过滤掉紫外光区(波长范围为400nm以下)的暗室内,将低粘度巯基硅油me3sio(me2sio)40(shch2ch2ch2mesio)1sime3(25℃动力粘度为50mpa·s,巯基含量为0.03mol/100g):25.00g,巯基生胶shcoome2sio(me2sio)13500sime2oocsh(分子量为100万):45.00g,(meo)3sich2ch2sch2cooh:5.00g,低分子量羧基硅油hoocch2sch2ch2me2sio(me2sio)29sime2ch2ch2sch2cooh(25℃动力粘度为35mpa·s,羧基含量为0.08mol/100g):6.00g,通过高速分散机,在60℃、800转/分条件下,均匀分散1h后,冷却至室温;[0053]s2:加入端乙烯基硅油rh-vi321:19.10g,γ-氨丙基三乙氧基硅烷(kh-550):3.32g,低分子量氨基硅油nh2ch2ch2ch2(me2sio)30ch2ch2ch2nh2(25℃动力粘度为30mpa·s,氨丙基含量为0.09mol/100g):12.30g,低粘度四甲基氢氧化铵硅醇盐(四甲基氢氧化铵百分含量为6.00wt.%,25℃动力粘度为75mpa·s):2.5g,2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(darocure1173):2.56g,在20℃、800转/分条件下,均匀分散1h后,即可得到单组份导电有机硅弹性体预聚物(液1#);[0054]s3:将预聚物倒入聚四氟乙烯模具中,真空脱泡后,在辐照能量200mj/cm2,365nm最大辐照强度80mw/cm2条件下,通过履带式uv光固化机固化后,即可得到透明高导电有机硅弹性体(弹1#)。[0055]实施例2[0056]s1:在过滤掉紫外光区(波长范围为400nm以下)的暗室内,将低粘度丙烯酸酯化硅油me3sio(me2sio)15(ch2=chcooch2ch2ch2mesio)5sime3(25℃动力粘度为40mpa·s,双键含量为0.23mol/100g):35.00g,丙烯酸酯化生胶ch2=chcoome2sio(me2sio)8000sime2oocch=ch2(分子量为59.23万):35.00g,(meo)3sich2ch2sch2ch2cooh:12.00g,低分子量羧基硅油hoocch2sch2ch2me2sio(me2sio)60sime2ch2ch2sch2cooh(25℃动力粘度为50mpa·s,羧基含量为0.04mol/100g):12.00g,通过高速分散机,在50℃、1200转/分条件下,均匀分散0.5h后,冷却至室温;[0057]s2:加入γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷(kh-902):7.77g,低分子量氨基硅油nh2ch2ch2ch2(me2sio)65ch2ch2ch2nh2(25℃动力粘度为45mpa·s,氨丙基含量为0.05mol/100g):22.80g,低粘度四甲基氢氧化铵硅醇盐(四甲基氢氧化铵百分含量为9.00wt.%,25℃动力粘度为120mpa·s):2.00g,2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯tpo-l:3.14g,在0℃、1500转/分条件下,均匀分散2h后,即可得到单组份导电有机硅弹性体配方(液2#);[0058]s3:将配方倒入聚四氟乙烯模具中,真空脱泡后,在辐照能量500mj/cm2,365nm最大辐照强度100mw/cm2条件下,通过履带式uv光固化机固化后,即可得到透明高导电有机硅弹性体(弹2#)。[0059]实施例3[0060]s1:在过滤掉紫外光区(波长范围为400nm以下)的暗室内,加入低粘度缩水甘油醚基丙基二甲基硅油(25℃动力粘度为180mpa·s,环氧值为0.19mol/100g):30.00g,缩水甘油醚基丙基二甲基生胶(分子量为29.50万):50.00g,(meo)2mesich2ch2sch2ch2ch2cooh:15.00g,低分子量羧基硅油hoocch2sch2ch2me2sio(me2sio)30sime2ch2ch2sch2cooh(25℃动力粘度为30mpa·s,羧基含量为0.08mol/100g):20.00g,通过高速分散机,在60℃、1500转/分条件下,均匀分散0.5h后,冷却至室温;[0061]s2:加入n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(kh-602):13.52g,低分子量氨基硅油nh2ch2ch2ch2(me2sio)20ch2ch2ch2nh2(25℃动力粘度为30mpa·s,氨丙基含量为0.12mol/100g):8.33g,低粘度四甲基氢氧化铵硅醇盐(四甲基氢氧化铵百分含量为8.00wt.%,25℃动力粘度为100mpa·s):2.25g,1-氯-4-丙氧基硫杂蒽酮(cptx):4.53g,在10℃、1200转/分条件下,均匀分散2h后,冷却至室温,即可得到单组份导电有机硅弹性体预聚物(液3#);[0062]s3:将预聚物倒入聚四氟乙烯模具中,真空脱泡后,在辐照能量200mj/cm2,365nm最大辐照强度100mw/cm2条件下,通过履带式uv光固化机固化后,即可得到透明高导电有机硅弹性体(弹3#)。[0063]实施例4[0064]s1:在过滤掉紫外光区(波长范围为400nm以下)的暗室内,加入低粘度2-(3,4-环氧环己烷)乙基二甲基硅油(25℃动力粘度为35mpa·s,环氧值为0.40mol/100g):20.00g,2-(3,4-环氧环己烷)乙基二甲基生胶(分子量为18.50万):45.00g,(eto)3sich2ch2sch2ch2cooh:8.00g,低分子量羧基硅油hoocch2ch2sch2ch2me2sio(me2sio)50sime2ch2ch2sch2ch2cooh(25℃动力粘度为30mpa·s,羧基含量为0.05mol/100g):25.00g,通过高速分散机,在60℃、800转/分条件下,均匀分散1h后,冷却至室温;[0065]s2:加入γ-二乙烯三氨基丙基三甲氧基硅烷(kh-892):10.62g,低分子量氨基硅油nh2ch2ch2ch2(me2sio)40ch2ch2ch2nh2(25℃动力粘度为40mpa·s,氨丙基含量为0.07mol/100g):17.14g,低粘度四甲基氢氧化铵硅醇盐(四甲基氢氧化铵百分含量为15.00wt.%,25℃动力粘度为200mpa·s):3.50g,异丙基硫杂蒽酮(itx):3.00g,在5℃、1500转/分条件下,均匀分散1h后,冷却至室温,即可得到单组份导电有机硅弹性体预聚物(液4#);[0066]s3:将预聚物倒入聚四氟乙烯模具中,真空脱泡后,在辐照能量400mj/cm2,365nm最大辐照强度80mw/cm2条件下,通过履带式uv光固化机固化后,即可得到透明高导电有机硅弹性体(弹4#)。[0067]实施例5[0068]s1:在过滤掉紫外光区(波长范围为400nm以下)的暗室内,将低粘度巯基硅油vime2sio(me2sio)70(shch2ch2ch2mesio)1sime2vi(25℃动力粘度为130mpa·s,巯基含量为0.02mol/100g):40.00g,巯基生胶shch2coome2sio(me2sio)10000sime2oocch2sh(分子量为74万):30.00g,(meo)3sich2ch2sch2ch2cooh:10.00g,低分子量羧基硅油hoocch2sch2ch2me2sio(me2sio)25sime2ch2ch2sch2cooh(25℃动力粘度为30mpa·s,羧基含量为0.09mol/100g):25.00g,通过高速分散机,在50℃、1500转/分条件下,均匀分散0.5h后,冷却至室温;[0069]s2:加入端乙烯基硅油andisil vs 500:45.85g,γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(kh-554):8.31g,低分子量氨基硅油nh2ch2ch2ch2(me2sio)30ch2ch2ch2nh2(25℃动力粘度为30mpa·s,氨丙基含量为0.09mol/100g):12.30g,低分子量氨基硅油nh2ch2ch2ch2(me2sio)50ch2ch2ch2nh2(25℃动力粘度为40mpa·s,氨丙基含量为0.05mol/100g):21.80g,低粘度四甲基氢氧化铵硅醇盐(四甲基氢氧化铵百分含量为12.00wt.%,25℃动力粘度为100mpa·s):2.00g,2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮(darocure2959):2.30g,在20℃、1000转/分条件下,均匀分散1h后,即可得到单组份导电有机硅弹性体预聚物(液5#);[0070]s3:将预聚物倒入聚四氟乙烯模具中,真空脱泡后,在辐照能量500mj/cm2,365nm最大辐照强度100mw/cm2条件下,通过履带式uv光固化机固化后,即可得到透明高导电有机硅弹性体(弹5#)。[0071]对比例1[0072]s1:在过滤掉紫外光区(波长范围为400nm以下)的暗室内,将低粘度巯基硅油vime2sio(me2sio)70(shch2ch2ch2mesio)1sime2vi(25℃动力粘度为130mpa·s,巯基含量为0.02mol/100g):40.00g,巯基生胶shch2coome2sio(me2sio)10000sime2oocch2sh(分子量为74万):30.00g,通过高速分散机,在50℃、1500转/分条件下,均匀分散0.5h后,冷却至室温;[0073]s2:加入端乙烯基硅油andisil vs 500:45.85g,2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮(darocure2959):2.30g,在20℃、1000转/分条件下,均匀分散1h后,即可得到单组份导电有机硅弹性体预聚物(液5-1#);[0074]s3:将预聚物倒入聚四氟乙烯模具中,真空脱泡后,在辐照能量500mj/cm2,365nm最大辐照强度100mw/cm2条件下,通过履带式uv光固化机固化后,即可得到透明高导电有机硅弹性体(弹5-1#)。[0075]对比例2[0076]s1:将(meo)3sich2ch2sch2ch2cooh:10.00g,低分子量羧基硅油hoocch2sch2ch2me2sio(me2sio)25sime2ch2ch2sch2cooh(25℃动力粘度为30mpa·s,羧基含量为0.09mol/100g):25.00g,通过高速分散机,在50℃、1500转/分条件下,均匀分散0.5h后,冷却至室温;[0077]s2:加入γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(kh-554):8.31g,低分子量氨基硅油nh2ch2ch2ch2(me2sio)30ch2ch2ch2nh2(25℃动力粘度为30mpa·s,氨丙基含量为0.09mol/100g):12.30g,低分子量氨基硅油nh2ch2ch2ch2(me2sio)50ch2ch2ch2nh2(25℃动力粘度为40mpa·s,氨丙基含量为0.05mol/100g):21.80g,低粘度四甲基氢氧化铵硅醇盐(四甲基氢氧化铵百分含量为12.00wt.%,25℃动力粘度为100mpa·s):2.00g,2-羟基-4-(2-羟乙氧基)-2-甲基苯丙酮(darocure2959):2.30g,在20℃、1000转/分条件下,均匀分散1h后,即可得到单组份导电有机硅弹性体预聚物(液5-2#);[0078]s3:将预聚物倒入聚四氟乙烯模具中,真空脱泡后,将其放入100℃烘烤2h后,即可得到透明高导电有机硅弹性体(弹5-2#)。[0079]对实施例和对比例制备的导电有机硅弹性体固化前的预聚物进行检测,下表是实施例1-5与对比例1-2固化前导电有机硅弹性体预聚物性能:[0080][0081]由表1可知,本发明所述导电有机硅弹性体预聚物固化前为无色透明粘稠物,加德纳色度≤1;无刺激性气味,臭气强度≤1;25℃动力粘度为3000~20000mpa·s,粘度适中且透明度高,可见光透过率大于95%。可根据实际应用场景需求制备出不同形状的导电有机硅弹性体。[0082]固化后弹性体的性能表征结果如下表:[0083][0084]由上述实施例1-5和对比例1-2可知,本发明所述导电有机硅弹性体的拉伸强度>2.5mpa,断裂伸长率≥1000%,撕裂强度>18kn/m,断裂韧性≥18500j/m2,表明具有优异的机械强度及弹塑性;固化后弹性体的可见光透光率≥95%,0.3-10ghz屏蔽效能达到120db以上,高低温屏蔽效能衰减率≤10%且电导率≥0.5s/m。表明制备的有机硅弹性体具有优异的透明度、屏蔽效能、耐高低温性能及导电性。[0085]本发明制备的导电弹性体具有优异的可回收再利用性能,拉伸强度恢复率为88~98%,断裂伸长率恢复率为80~95%,电导率恢复率为85~95%。[0086]本领域技术人员应当理解,以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制,但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案,均应包括在本发明权利要求的保护范围之内。
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一种快速固化单组份导电有机硅弹性体及其制备方法与流程
作者:admin
2022-07-30 16:59:12
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