CN103589165A - 一种抗静电绝缘材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗静电绝缘材料及其制备方法，所述抗静电绝缘材料的组分包括：乙烯基硅橡胶、沉淀法白炭黑、过氧化二异丙苯、抗氧剂和硅烷偶联剂、水合氧化铝颗粒和水合氧化镁颗粒；重量份配比为：乙烯基硅橡胶100、沉淀法白炭黑40～50、过氧化二异丙苯3～5、抗氧剂1～2、硅烷偶联剂6～8、水合氧化铝颗粒8～10、水合氧化镁颗粒5～8；所述性能为：拉伸强度20.5～21.7MPa，断裂伸长率520～560%，表面电阻率1.02×10⁵～2.3×10⁵Ω。本发明的制备方法简便，容易实现，所制备的绝缘材料具有优异的力学综合性能和超低的表面电阻率，能有效预防绝缘材料使用过程中静电的产生，且具有抗静电性能持久，不改变绝缘材料电绝缘性能的优点，具有广阔的应用前景。

Description

一种抗静电绝缘材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及绝缘材料技术领域，特别是涉及一种抗静电绝缘材料及其制备方法。

背景技术

硅橡胶因具有优异的耐热性、抗寒性和电气绝缘性等被广泛应用于电子电气等行业。然而，正是由于这种突出的电绝缘性能，使硅橡胶基绝缘材料在使用过程中表面容易积累电荷，产生严重的静电现象，降低了使用的安全性。现有技术通常采用表面涂布抗静电剂和在材料内部添加导电填料（如乙炔炭黑）两种方法来消除静电。前者效果虽好，但持续性差，使用过程中经擦拭成水洗得容易失去抗静电性；后者的持久性好，但从根本上改变了材料的电绝缘性能，在电绝缘要求较高的场合不适用。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种抗静电绝缘材料及其制备方法，能够满足对抗静电持久性和电绝缘性能的要求。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种抗静电绝缘材料，包括：乙烯基硅橡胶、沉淀法白炭黑、过氧化二异丙苯、抗氧剂和硅烷偶联剂，其特征在于，该抗静电绝缘材料还包括水合氧化铝颗粒和水合氧化镁颗粒；所述抗静电绝缘材料的各组分的重量份配比为：乙烯基硅橡胶100、沉淀法白炭黑40～50、过氧化二异丙苯3～5、抗氧剂1～2、硅烷偶联剂6～8、水合氧化铝颗粒8～10、水合氧化镁颗粒5～8。

在本发明一个较佳实施例中，所述水合氧化铝颗粒的粒径为8～15μm。

在本发明一个较佳实施例中，所述水合氧化铝颗粒的粒径为30～50μm。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种抗静电绝缘材料的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

（1）偶联处理：在电动搅拌装置中加入表面干燥的水合氧化铝颗粒和水合氧化镁颗粒，混合均匀后，在搅拌下按配方将硅烷偶联剂逐滴加入其中，升温至80℃，保温搅拌30min，得到表面硅烷化处理的水合氧化铝颗粒和水合氧化镁颗粒；

（2）混炼：开通冷却水，将双辊开炼机前后辊的辊速调为1:1.2，按配方加入硅橡胶过辊塑炼2min，调整辊间距为2～3mm，待硅橡胶包辊后，依次加入抗氧剂和沉淀法白炭黑，其中白炭黑分三次加入，以使其分散均匀，控制辊温为40～50℃，然后加入步骤（1）中表面硅烷化处理的水合氧化铝颗粒和水合氧化镁颗粒，混炼3～5min使其分散均匀，最后加入过氧化二异丙苯，打包、薄通各5次，调整辊距以2mm厚度下片，得到混炼胶片；

（3）硫化成型：将步骤（2）中制备的混炼胶室温停放24h后，用无转子硫化仪测试其最佳硫化温度为170℃，硫化时间为15min，然后用15MPa平板硫化机硫化成型，得到抗静电绝缘材料。

本发明的有益效果是：本发明一种抗静电绝缘材料的制备方法简便，容易实现，所制备的绝缘材料具有优异的力学综合性能和超低的表面电阻率，能有效预防绝缘材料使用过程中静电的产生，且具有抗静电性能持久，不改变绝缘材料电绝缘性能的优点，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明实施例包括：

一种抗静电绝缘材料，包括：乙烯基硅橡胶、沉淀法白炭黑、过氧化二异丙苯、抗氧剂和硅烷偶联剂，其特征在于，该抗静电绝缘材料还包括水合氧化铝颗粒和水合氧化镁颗粒；所述水合氧化铝颗粒的粒径为8～15μm；所述水合氧化铝颗粒的粒径为30～50μm。

模压成型时，水合氧化铝颗粒和水合氧化镁颗粒在绝缘材料表面形成一层水分子吸附膜，可防止电荷的吸附，由于水合氧化铝颗粒和水合氧化镁颗粒填充在绝缘材料中，在绝缘材料使用过程中可以不断的产生上述水分子吸附膜，即这种水分子吸附膜具有可再生性；另外，由于水合氧化铝颗粒和水合氧化镁颗粒中含有少量的可溶性碱金属氧化物，它们进入上述水分子膜中可产生碱金属离子，从而在较大程度上降低绝缘材料的表面电阻，有助于材料表面的电荷释放，防止静电的发生。

实施例1

乙烯基硅橡胶100、沉淀法白炭黑40、过氧化二异丙苯3、抗氧剂1、硅烷偶联剂6、水合氧化铝颗粒8、水合氧化镁颗粒5。

制备方法包括以下步骤：

（1）偶联处理：在电动搅拌装置中加入表面干燥的水合氧化铝颗粒8g和水合氧化镁颗粒5g，混合均匀后，在搅拌下按配方将6g硅烷偶联剂逐滴加入其中，升温至80℃，保温搅拌30min，得到表面硅烷化处理的水合氧化铝颗粒和水合氧化镁颗粒；

（2）混炼：开通冷却水，将双辊开炼机前后辊的辊速调为1:1.2，按配方加入100g硅橡胶过辊塑炼2min，调整辊间距为2～3mm，待硅橡胶包辊后，依次加入1g抗氧剂和40g沉淀法白炭黑，其中白炭黑分三次加入，以使其分散均匀，控制辊温为40～50℃，然后加入步骤（1）中表面硅烷化处理的水合氧化铝颗粒和水合氧化镁颗粒，混炼3～5min使其分散均匀，最后加入3g过氧化二异丙苯，打包、薄通各5次，调整辊距以2mm厚度下片，得到混炼胶片；

（3）硫化成型：将步骤（2）中制备的混炼胶室温停放24h后，用无转子硫化仪测试其最佳硫化温度为170℃，硫化时间为15min，然后用15MPa平板硫化机硫化成型，得到抗静电绝缘材料。

上述方法得到的抗静电绝缘材料的性能如下：

拉伸强度20.5MPa，断裂伸长率560%，表面电阻率2.3×10⁵Ω。

实施例2

乙烯基硅橡胶100、沉淀法白炭黑50、过氧化二异丙苯5、抗氧剂2、硅烷偶联剂8、水合氧化铝颗粒10、水合氧化镁颗粒8。

制备方法包括以下步骤：

（1）偶联处理：在电动搅拌装置中加入表面干燥的水合氧化铝颗粒10g和水合氧化镁颗粒8g，混合均匀后，在搅拌下按配方将8g硅烷偶联剂逐滴加入其中，升温至80℃，保温搅拌30min，得到表面硅烷化处理的水合氧化铝颗粒和水合氧化镁颗粒；

（2）混炼：开通冷却水，将双辊开炼机前后辊的辊速调为1:1.2，按配方加入100g硅橡胶过辊塑炼2min，调整辊间距为2～3mm，待硅橡胶包辊后，依次加入2g抗氧剂和50g沉淀法白炭黑，其中白炭黑分三次加入，以使其分散均匀，控制辊温为40～50℃，然后加入步骤（1）中表面硅烷化处理的水合氧化铝颗粒和水合氧化镁颗粒，混炼3～5min使其分散均匀，最后加入5g过氧化二异丙苯，打包、薄通各5次，调整辊距以2mm厚度下片，得到混炼胶片；

（3）硫化成型：将步骤（2）中制备的混炼胶室温停放24h后，用无转子硫化仪测试其最佳硫化温度为170℃，硫化时间为15min，然后用15MPa平板硫化机硫化成型，得到抗静电绝缘材料。

上述方法得到的抗静电绝缘材料的性能如下：

拉伸强度21.7MPa，断裂伸长率520%，表面电阻率1.02×10⁵Ω。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种抗静电绝缘材料，包括：乙烯基硅橡胶、沉淀法白炭黑、过氧化二异丙苯、抗氧剂和硅烷偶联剂，其特征在于，该抗静电绝缘材料还包括水合氧化铝颗粒和水合氧化镁颗粒；所述抗静电绝缘材料的各组分的重量份配比为：乙烯基硅橡胶100、沉淀法白炭黑40～50、过氧化二异丙苯3～5 、抗氧剂1～2、硅烷偶联剂6～8、水合氧化铝颗粒8～10、水合氧化镁颗粒5～8。

2.根据权利要求1所述的抗静电绝缘材料，其特征在于，所述水合氧化铝颗粒的粒径为8～15μm。

3.根据权利要求1所述的抗静电绝缘材料，其特征在于，所述水合氧化铝颗粒的粒径为30～50μm。

4.一种权利要求1所述的抗静电绝缘材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

（1）偶联处理：在电动搅拌装置中加入表面干燥的水合氧化铝颗粒和水合氧化镁颗粒，混合均匀后，在搅拌下按配方将硅烷偶联剂逐滴加入其中，升温至80℃，保温搅拌30min，得到表面硅烷化处理的水合氧化铝颗粒和水合氧化镁颗粒；

（2）混炼：开通冷却水，将双辊开炼机前后辊的辊速调为1:1.2，按配方加入硅橡胶过辊塑炼2min，调整辊间距为2～3mm，待硅橡胶包辊后，依次加入抗氧剂和沉淀法白炭黑，其中白炭黑分三次加入，以使其分散均匀，控制辊温为40～50℃，然后加入步骤（1）中表面硅烷化处理的水合氧化铝颗粒和水合氧化镁颗粒，混炼3～5min使其分散均匀，最后加入过氧化二异丙苯，打包、薄通各5次，调整辊距以2mm厚度下片，得到混炼胶片；

（3）硫化成型：将步骤（2）中制备的混炼胶室温停放24h后，用无转子硫化仪测试其最佳硫化温度为170℃，硫化时间为15min，然后用15MPa平板硫化机硫化成型，得到抗静电绝缘材料。