CN105542474B - 一种铝镀银导电橡胶板及其制备方法 - Google Patents

一种铝镀银导电橡胶板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铝镀银导电橡胶板及其制备方法。所述铝镀银导电橡胶板，原料包括重量份如下的各组分：硅橡胶100份；脱模剂1～5份；白炭黑3～30份；羟基硅油3～10份；硫化助剂1～5份；硫化剂0.6～1.4份；铝镀银导电填料200～400份。本发明的配方及制备工艺，成本低廉，工艺简单，混炼胶加工性能良好，产品外观光亮，无花纹，柔软，导电性能稳定，用于通信及电子行业，具有良好的电磁屏蔽效果。

Description

一种铝镀银导电橡胶板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种铝镀银导电橡胶板及其制备方法，属于化工领域。
背景技术
蓝色铝镀银导电橡胶板主要是由柔软高弹的硅橡胶基体和导电填料组成，兼具电磁屏蔽和水汽密封两种功能，可模压成型，或继续模切成各种异形橡胶垫，广泛应用于机箱、机柜、方舱等特种电子设备和通信行业。高导电的铝镀银导电橡胶中填充了大量的金属导电粉体尚存在以下缺陷：(1)导电粉体与金属模具表面在高温高压作用下，粘模严重，产生大量花纹，甚至开模时易撕裂；(2)模压成型时，混炼胶在模具中不易流动，产品不易充满模具，制品合格率低，(3)硫化胶硬度高，力学性能变差，严重影响其作为电磁屏蔽材料的使用寿命，已成为电磁屏蔽材料行业急需解决的技术问题。
专利CN103540138A(公开日：2014年01月29日)公开了一种防潮、耐盐雾腐蚀导电橡胶，由捏炼硅橡胶铝镀银导电粉体，复合偶联剂和硫化剂混炼制成。制备的导电橡胶提高了导电橡胶的力学性能和电磁屏蔽性能，并解决了导电粉体的掉渣缺陷，但对于制备高导电橡胶，解决硫化胶硬度及粘模问题并未涉及。
专利CN103552189A(公开日：2014年02月05日)公开了一种纯银导电橡胶脱模方法，通过在模具表面喷涂一定厚度的聚四氟乙烯作为外脱模剂，来对纯银导电橡胶进行脱模，其方法步骤包括：模具抛光、表面预处理、聚四氟乙烯配制、聚四氟乙烯喷涂、喷涂层固化及模具表面再处理。从模具表面处理的角度解决纯银导电橡胶制造时难以成型和脱模剂粘附的问题，但工艺复杂，未涉及从配方角度解决铝镀银导电橡胶的脱模问题。
上述方法存在的问题或者是相关性能不适宜，或者是处理工艺太复杂，限制了其在导电橡胶制品生产过程中的应用。有关从配方角度(内脱模剂的选择)，制备蓝色铝镀银导电橡胶板，具有产品柔软，外观光亮，无花纹，导电性能稳定的技术特点，国内外未见报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种铝镀银导电橡胶板及其制备方法，该铝镀银导电橡胶板柔软，外观光亮，无花纹，导电性能稳定，且电磁屏蔽性能良好。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种铝镀银导电橡胶板，原料包括重量份如下的各组分：
本发明的铝镀银导电橡胶板为一种外观光亮无花纹,柔软且高导电的橡胶板，该产品可应用于通信及电子行业。由于选择了适宜的硅橡胶脱模剂，既改善了混炼胶的加工性，又降低了导电橡胶硬度，粘模且产品外观有花纹的问题。
上述方案中优选的是，所述脱模剂选自石蜡，硬脂酸钠，陶土和聚乙二醇中的一种或几种。
所述脱模剂既能起到改善胶料加工性，又能起到模压制品顺利脱模的功效，使产品外观光亮，无花纹，而且脱模剂不参与交联，可降低制品硬度。
上述任一方案中优选的是，所述白炭黑选自气相法白炭黑和沉淀法白炭黑中的一种或几种。
上述任一方案中优选的是，所述硫化助剂选自三烯丙基异三聚氰酸酯(TAIC)、铂金催化剂、4，4`-二硫化二吗啉(DTDM)、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)和N，N’-间苯撑双马来酰亚胺(HVA-2)中的一种或几种。
上述任一方案中优选的是，所述硫化剂选自含氢硅油、双二四、双二五和过氧化二异丙苯(DCP)中一种或几种。
上述任一方案中优选的是，所述原料还包括重量份为3～20份的颜料。
上述任一方案中优选的是，颜料选自酞青蓝色粉和蓝色膏中一种或几种。
本发明还提供所述铝镀银导电橡胶板的制备方法，包括以下各步骤：
(1)先将硅橡胶在开炼机上进行塑炼，再依次加入脱模剂、白炭黑、羟基硅油、颜料、硫化剂、硫化助剂、铝镀银导电填料，混炼均匀后出片，待用；
(2)将步骤(1)得到的胶片称重，放入特定模具中，进行一段硫化成型，得模压胶板；
(3)将步骤(2)得到的模压胶板通过二段硫化的工艺，制备出所述铝镀银导电橡胶板。
上述方案中优选的是，步骤(1)中，在加入所述羟基硅油和所述硫化剂之间加入所述颜料，所述硅橡胶与添加剂(脱模剂、白炭黑、羟基硅油、硫化助剂、硫化剂、铝镀银导电填料)进行充分混炼，混炼时间为0.5～1.5h(优选为1h)。
混炼时间约为1h，可确保颜料及导电填料混合均匀。
上述任一方案中优选的是，对导电橡胶板进行二段硫化，步骤(2)中一段硫化在全自动抽真空电热平板硫化机内进行，条件为(150～175℃)×(10～20MPa)×(5～20min)；步骤(3)中二段硫化在远红外电热鼓风干燥箱内进行，条件为(180～220℃)×(4～12h)。
本发明得到的铝镀银导电橡胶板(加入颜料后为蓝色铝镀银导电橡胶板)外观光亮无花纹，且具有拉伸强度在1.38MPa以上，断裂伸长率在120％以上，邵A硬度在65左右，体积电阻率小于0.008Ω.cm。
本发明的有益效果：本发明的配方及制备工艺，成本低廉，工艺简单，混炼胶加工性能良好，产品外观光亮，无花纹，柔软，导电性能稳定，用于通信及电子行业，具有良好的电磁屏蔽效果。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
一种铝镀银导电橡胶板，原料包括重量份如下的各组分：硅橡胶100份、脱模剂(硬脂酸钠)1份、白炭黑5份、羟基硅油3份、颜料(蓝色膏)15份、硫化助剂(TAIC)3份、硫化剂(DCP)1.4份、铝镀银导电填料(购自深圳市昌鑫达屏蔽材料有限公司)320份。
本实施例的铝镀银导电橡胶板的制备方法，包括以下各步骤：
(1)先将硅橡胶在开炼机上进行塑炼，再依次加入脱模剂、白炭黑、羟基硅油、颜料、硫化剂、硫化助剂、铝镀银导电填料，混炼1h均匀后出片；
(2)将步骤(1)得到的胶片称重，放入特定模具中，采用全自动抽真空平板硫化机进行一段硫化成型，硫化条件为170℃×15MPa×10min，制得模压胶板；
(3)将步骤(2)得到的模压胶板在远红外电热鼓风干燥箱内进行二段硫化，条件为200℃×6h，制备出蓝色铝镀银导电橡胶板。
实施例2：
一种铝镀银导电橡胶板，原料包括重量份如下的各组分：硅橡胶100份；脱模剂(硬脂酸钠)1份；白炭黑5份；羟基硅油3份；颜料(酞青蓝色粉)3份；硫化助剂(TAIC)3份；硫化剂(DCP)1.4份；铝镀银导电填料350份。
本实施例的铝镀银导电橡胶板的制备方法同实施例1。
实施例3：
一种铝镀银导电橡胶板，原料包括重量份如下的各组分：硅橡胶100份；脱模剂(硬脂酸钠)5份；白炭黑3份；羟基硅油3份；颜料20份(蓝色膏)；硫化助剂(TAIC)1份；硫化剂(DCP)0.6份；铝镀银导电填料200份。
本实施例的铝镀银导电橡胶板的制备方法同实施例1。
实施例4：
一种铝镀银导电橡胶板，原料包括重量份如下的各组分：硅橡胶100份；脱模剂(硬脂酸钠)1份；白炭黑30份；羟基硅油10份；颜料20份(蓝色膏)；硫化助剂(TAIC)5份；硫化剂(DCP)1.4份；铝镀银导电填料200份。
本实施例的铝镀银导电橡胶板的制备方法同实施例1。
将实施例1、2、3和4制备的产品进行物理机械性能测试，结果如下表1：
表1 样品的物理机械性能对照表
测试项目 技术指标 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
邵A硬度 65±5 63 67 60 65
拉伸强度/MPa ≥1.38 2.6 1.7 1.8 2.5
断裂伸长率/％ 100～300 180 130 150 170
体积电阻率 ≤0.008 0.004 0.003 0.006 0.006
根据表1可知，本发明提出的新型高导电铝镀银导电橡胶板的配方和制备方法，得到的产品外观光亮无花纹，柔软，导电性能稳定，具有良好的电磁屏蔽性能。其中，实施例1的性能较优，拉伸强度在2.0MPa以上，断裂伸长率在100～300％之间，邵A硬度在63，柔软适中，体积电阻率0.004Ω.cm，符合MIL-DTL-83528C技术要求,且与专利CN103540138A公开的一种防潮、耐盐雾腐蚀导电橡胶板胶料(体积电阻率0.006Ω.cm)相比，本实施例1胶料的体积电阻率0.004Ω.cm，在导电性方面有显著提升，在电磁屏蔽材料领域的应用又进一步拓宽。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种铝镀银导电橡胶板，其特征在于：各组分重量份如下：硅橡胶100份、硬脂酸钠1份、白炭黑5份、羟基硅油3份、蓝色膏15份、TAIC 3份、DCP 1.4份、铝镀银导电填料320份。
2.一种铝镀银导电橡胶板，其特征在于：各组分重量份如下：硅橡胶100份；硬脂酸钠1份；白炭黑5份；羟基硅油3份；酞青蓝色粉3份；TAIC3份；DCP 1.4份；铝镀银导电填料350份。
3.一种铝镀银导电橡胶板，其特征在于：各组分重量份如下：硅橡胶100份；硬脂酸钠5份；白炭黑3份；羟基硅油3份；蓝色膏20份；TAIC 1份；DCP 0.6份；铝镀银导电填料200份。
4.一种铝镀银导电橡胶板，其特征在于：各组分重量份如下：硅橡胶100份；硬脂酸钠1份；白炭黑30份；羟基硅油10份；蓝色膏20份；TAIC 5份；DCP 1.4份；铝镀银导电填料200份。
5.权利要求1-4任一项所述铝镀银导电橡胶板的制备方法，其特征在于：包括以下各步骤：
(1)先将硅橡胶在开炼机上进行塑炼，再依次加入脱模剂、白炭黑、羟基硅油、颜料、硫化剂、硫化助剂、铝镀银导电填料，混炼1h均匀后出片；
(2)将步骤(1)得到的胶片称重，放入特定模具中，采用全自动抽真空平板硫化机进行一段硫化成型，硫化条件为170℃×15MPa×10min，制得模压胶板；
(3)将步骤(2)得到的模压胶板在远红外电热鼓风干燥箱内进行二段硫化，条件为200℃×6h，制备出蓝色铝镀银导电橡胶板。
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