用于制备硅橡胶复合材料的硅包覆液态金属纳米填料

技术特征：
1.一种硅包覆液态金属纳米填料，其特征在于，所述纳米填料由硅和液态金属构成，具有完整的核壳结构；纳米填料直径为50～800nm，纳米填料壳层厚度为10～100nm，液态金属为镓铟基液态金属。2.如权利要求1所述的硅包覆液态金属纳米填料，其特征在于，所述纳米填料直径为100～500nm；壳层厚度为20～80nm。3.一种硅橡胶复合材料，其特征在于，所述硅橡胶复合材料由如权利要求1所述的硅包覆液态金属纳米填料和硅橡胶组成。4.一种硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述复合材料的制备方法步骤如下，1)将液态金属加入到含有0.1％体积分数分散剂的溶剂内，在0℃冰水浴条件下超声，小转速1000～2000rpm离心5～10min取上清液在乙醇中分散均匀；2)将步骤1)得到的液态金属纳米液滴加入碱性水溶液中，然后加入硅前驱体，常温搅拌；3)将步骤2)得到的硅包覆液态金属纳米材料溶液中加入偶联剂，水浴回流加热搅拌；4)将步骤3)得到的硅包覆液态金属纳米材料依次用无水乙醇和去离子水交替洗涤至上清液无色，后分散在乙醇溶液中，经冷冻干燥处理后得到硅包覆液态金属多功能纳米填料。5)将40％质量分数的步骤4)中填料粉末与液体硅橡胶机械搅拌后固化制备硅橡胶复合材料。5.根据权利要求书4所述的硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述的溶剂选自无水乙醇、去离子水、无水甲醇或正己烷中的一种；所述分散剂选自十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇或山梨醇三油酸酯中的一种。6.根据权利要求书4所述的硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述的镓铟基液态金属在溶剂中的质量分数为1～5％，超声时间为1～3h。7.根据权利要求书4所述的硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2)所述硅前躯体选自正硅酸甲酯、硅酸钠盐或正硅酸乙酯中的一种；硅前躯体在碱性水溶液中的浓度为10～50mg ml-1
，搅拌时间为2～4h，碱性水溶液是体积比为3：1的水和氨水混合溶液。8.根据权利要求书4所述的硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤3)所述的偶联剂选自γ―氨丙基三乙氧基硅烷、γ―缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物、n-(β一氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷、γ―氨丙基甲基二乙氧基硅烷、1,3-二苯基-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、六甲基二硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷或甲基苯基乙烯基氯硅烷中的一种或多种。9.根据权利要求书4所述的硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤3)所述偶联剂和溶液的质量体积比为10～50mg ml-1
，水浴温度为60～80℃，搅拌时间为2～4小时。10.根据权利要求书4所述的硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤5)所述的固化温度为80～150℃，时间为30～60min。

技术总结
本发明属于硅橡胶技术领域，具体公开了一种用于制备硅橡胶复合材料的硅包覆液态金属纳米填料。利用超声破碎仪，在硅前驱体和偶联剂的作用下，形成核壳结构的金属纳米填料，制备的硅包覆液态金属填料直径为50～800nm，壳层厚度为10～100nm；纳米填料粒径分布较窄、壳层厚度以及尺寸可控，提高了液态金属的稳定性，赋予纳米填料基体内良好的界面相容性。将核壳结构的硅包覆液态金属填料应用于硅橡胶复合材料领域，在硅橡胶基体中呈现良好的分散性和稳定性，同时提高了硅橡胶复合材料的力学性能和介电性能，为硅橡胶复合材料的填料功能化提供了新的策略。化提供了新的策略。


技术研发人员：田玉亮 陈智慧 谭龙飞 孟宪伟
受保护的技术使用者：常州大学
技术研发日：2022.03.26
技术公布日：2022/6/1