(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210845412.X (22)申请日 2022.07.18 (71)申请人 中国科学院化学研究所 地址 100190 北京市海淀区中关村北一 街2 号 (72)发明人 张志杰　喻研　费华峰　黄彬　 赵云峰　高希银　 (74)专利代理 机构 北京知元同创知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11535 专利代理师 张佳　谢怡婷 (51)Int.Cl. C08L 83/04(2006.01) C08L 83/05(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 3/34(2006.01) (54)发明名称 一种组合物、 低成本高介电常数低模量高击 穿电压强度硅 橡胶介电弹性体及其应用 (57)摘要 本发明提供一种组合物、 低成本高介电常数 低模量高击穿电压强度硅橡胶介电弹性体及其 应用。 本发明的组合物包括如下组分： (a)至少一 种有机聚硅氧烷； (b)介电填料； (c)助剂； 所述助 剂选自交联剂、 阻聚剂和催化剂中的至少一种； 所述介电填料为氧化物填料。 本发 明通过向硅橡 胶基体中加入氧化物可以制备高介电常数低模 量高击穿电压强度的硅橡胶介电弹性体。 本发明 方法工艺简单， 成本低廉， 且可根据需要有效控 制硅橡胶的性能， 可促进硅橡胶介电弹性体的实 际应用。 权利要求书2页 说明书8页 CN 115197573 A 2022.10.18 CN 115197573 A 1.一种组合物， 其特 征在于， 所述组合物包括如下组分： (a)至少一种有机聚硅氧烷； (b)介电填料； (c)助剂； 所述助剂选自交联剂、 阻聚剂和催化剂中的至少一种； 所述介电填料为氧化物填料。 2.根据权利要求1所述的组合物， 其特征在于， 所述组合物包括如下质量份数的各组 分： (a)至少一种有机聚硅氧烷， 10 0份； (b)氧化物填料， 大于 0且小于等于10 0份； (c)助剂， 0.01～5份。 优选地， 所述组合物包括如下质量份数的各组分： (a)至少一种有机聚硅氧烷， 10 0份； (b)氧化物填料， 10～80份； (c)助剂， 0.0 5～3份。 优选地， 以质量份数计， 所述组合物中进一 步可以包括： 二氧化硅填料， 0～6 0份。 3.根据权利要求1或2所述的组合物， 其特征在于， 所述氧化物填料选自氧化锌、 四氧化 三铁、 三氧化二铁、 氧化铜、 氧化钛、 氧化铈、 五氧化二铌、 三氧化二铝、 二氧化硅中的至少一 种。 优选地， 所述有机聚硅氧烷选自含羟基的有机聚硅氧烷、 含烯基的有机聚硅氧烷、 含烷 基的有机聚硅氧烷、 含芳基的有机聚硅氧烷中的至少一种。 示例性地， 所述有机聚硅氧烷选自甲基聚硅氧烷、 甲基乙基聚硅氧烷、 二苯基聚硅氧 烷、 二甲基聚硅氧烷、 甲基苯基聚硅氧烷、 甲基乙烯基聚硅氧烷、 二甲基乙烯基聚硅氧烷、 甲 基苯基乙烯基聚硅氧烷、 甲基二苯基乙烯基聚硅氧烷中的一种或多种。 优选地， 有机聚硅氧烷的数均分子量 为1万～70万。 优选地， 所述有机聚硅氧烷的端基选自端羟基、 端烯基、 端烷基或端芳基中的至少一 种。 4.根据权利要求1 ‑3任一项所述的组合物， 其特征在于， 所述交联剂选自缩合型交联 剂、 加成型交联剂、 自由基型交联剂中的至少一种。 优选地， 所述缩合型交联剂为脱醇类交联剂、 脱羟胺型交联剂、 脱氢型交联剂 或脱水型 交联剂中的至少一种。 优选地， 所述加成型交联剂为含SiH官能基的小分子或含多个SiH的聚硅氧烷。 优选地， 所述自由基型交联剂为过氧化二苯甲酰、 二枯基过氧化物、 2,4 ‑二氯过氧化苯 甲酰、 过氧化苯甲酰叔丁酯、 过氧化二异丙苯、 2,5 ‑二甲基‑2,5‑二叔丁基过氧化己烷中的 一种或多种。 优选地， 所述催化剂选自缩合型催化剂、 加成型催化剂中的至少一种。 优选地， 所述缩合型催化剂为有机锡、 有机钛、 胺类或铂化 合物中的至少一种。 优选地， 所述阻聚剂为含N、 P、 S的有机化合物、 含炔基和/或多乙烯基的化合物中的一 种或多种。 5.根据权利要求1 ‑4任一项所述的组合物， 其特征在于， 当所述有机聚硅氧烷的端基为权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115197573 A 2端羟基时， 所述组合物包括如下组分： (a)至少一种有机聚硅氧烷； (b)介电填料； (c)助剂； 所述助剂选自缩合型交联剂和缩合型催化剂。 优选地， 所述有机聚硅氧烷、 缩合型交联剂和缩合型催化剂的质量比为100： (0.01～ 5)： (0.01～0.1)， 采用的固化温度为20～6 5℃。 6.根据权利要求1 ‑5任一项所述的组合物， 其特征在于， 当所述有机聚硅氧烷的端基为 端烯基时， 所述组合物包括如下组分： (a)至少一种有机聚硅氧烷； (b)介电填料； (c)助剂； 所述助剂选自加成型交联剂、 阻聚剂和 加成型催化剂。 优选地， 所述有机聚硅氧烷、 加成型交联剂、 阻聚剂和催化剂的质量比为100： (0.01～ 5)： (0.01～0.5)： (0.01～0.1)， 采用的固化温度为80～15 0℃。 7.根据权利要求1 ‑6任一项所述的组合物， 其特征在于， 当所述有机聚硅氧烷的端基为 端烷基或端芳基时， 所述组合物包括如下组分： (a)至少一种有机聚硅氧烷； (b)介电填料； (c)助剂； 所述助剂为自由基型交联剂。 优选地， 所述有机聚硅氧烷和自由基型交联剂的质量比为100： (0.01～5)， 采用固化温 度为150～250℃。 8.一种硅橡胶介电弹性体， 其特征在于， 所述硅橡胶介电弹性体由权利要求1 ‑7任一项 所述的组合物制备 得到。 优选地， 所述硅 橡胶介电弹性体的介电常数为2 ～15。 优选地， 所述硅 橡胶介电弹性体的介电损耗 为1×10‑4～1×10‑1。 优选地， 所述硅 橡胶介电弹性体的拉伸强度为2.0～10.0 MPa。 优选地， 所述硅 橡胶介电弹性体的杨氏模量 为1.0～3.5 MPa。 优选地， 所述硅 橡胶介电弹性体的断裂伸长率 为500～1400％。 9.硅橡胶介电弹性体， 其特征在于， 所述硅橡胶介电弹性体的制备方法包括： 将包括权 利要求1‑7任一项所述的组合物的原料经混炼、 硫化处理， 制备得到所述硅橡胶介电弹性 体。 优选地， 所述混 炼的温度为20℃～45℃， 所述混 炼的时间为0.2h～1h 。 10.权利要求8 或9所述的介电弹性体的用途， 其用于人工肌肉、 触觉反馈器、 传感器、 发 电领域。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115197573 A 3