CN105566921B - 导电有机硅橡胶组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种导电液体硅橡胶组合物，包括组分A和组分B。组分A按重量份数计由以组分混合而成：液体硅橡胶100份、增塑剂0～10份、补强剂3～20份、导电填料3～100份、催化剂1～3份；组分B按重量份数计由以下组分混合而成：液体硅橡胶100份、交联剂5～150份、增塑剂0～10份、补强剂0～20份、导电填料0～100份、抑制剂0.5～2份。本发明组合物为不流动腻子状，室温固化，固化物具有良好的导电能力、力学性能、耐高低温性能及耐候性，主要适用于填充电机或电器连接处缝隙的填充，可起到导电、防止静电积累及抗震动摩擦的作用，或其他相关场合。

Description

导电有机硅橡胶组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种加成型液体硅橡胶材料，更具体地说涉及一种固化后具有导电能力的，有较好机械强度的腻子样硅橡胶材料。
背景技术
加成型液体硅橡胶，安全环保、无毒无腐蚀；应用工艺优良，可灌注、现场成型，室温固化，无放热，深层固化优，固化收缩小、内应力低；固化物软弹性好，耐候好，可在很宽的温度范围内(-45～200℃)保持橡胶的弹性，广泛适用于电子元器件如电子电器模块、电机、变压器、电源模块、整流电路的固定封装，起到防水、防尘、防漏电、抗震的作用。同时，液体硅橡胶也存在其固有的缺点，特别是机械强度差，固化物容易被破坏的问题。目前针对液体硅橡胶产品在电器电工上应用的开发，多集中在对液体硅橡胶进行补强，用于绝缘封装；相反地，在保持液体硅橡胶特性的基础上，开发具有高机械强度，同时具有导电功能的应用较为少见。
通过在液体硅橡胶体系中引入导电性功能添加剂，可在保留其原有应用和性能上的优点，增加导电功能，以适用于需要抗静电、导电或电磁波屏蔽及其他对导电能力有一定需求的场合。例如，电器或电机高频工作时，工件间易相互摩擦，可能产生磨损及产生大量静电荷，若能用一定表面电阻率的导电硅橡胶胶体填充其之间的缝隙，则可减少磨损，导出静电，增加电机寿命，消除触电风险，典型应用如大型发电机中等电位层的填充。
而在液体硅橡胶的补强方面，常见方法为添加MQ树脂、白炭黑、石英粉等，而通过加入纤维类填料的方法较为少见。这里我们主要通过加入纤维状填料，一方面大大提高了固化物的机械强度，另一方面，也增强了我们所需要的高触变性，使胶体填充缝隙或涂覆时不流淌。胶体施工完毕，通过一定时间，室温固化成型，使用极为方便。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种导电型硅橡胶组合物，呈腻子状不流淌，且具有较高的导电能力，可作为导体使用或防止静电积累，且能大大改善一般液体硅橡胶固化后机械性能差的问题。
本发明的另一个目的在于提供一种导电型硅橡胶组合物的制备方法，制备出呈腻子状不流淌的硅橡胶。
为实现上述发明目的，本发明提供的一种导电型硅橡胶组合物，按重量份，包括A组分和B组分，A、B组分的质量比为100:20～100:100。
A组分，按重量份，包括
Figure BDA0000894012240000021
B组分，按重量份，包括
Figure BDA0000894012240000022
本发明的组合物，液体硅橡胶为粘度200cs～5000cs的乙烯基硅油。
本发明的组合物，增塑剂为粘度20cs～1000cs甲基硅油。
本发明的组合物，催化剂如：但不仅限于铂-乙烯基硅氧烷配合物和氯铂酸等。
本发明的组合物，补强剂如：但不仅限于甲基MQ树脂、乙烯基MQ树脂、气相法白炭黑、多乙烯基硅油和纤维等，这些物质单独或组合应用于本发明。
本发明的组合物，导电填料为导电炭黑、石墨和碳纤维，这些物质单独或组合应用于本发明。
本发明的组合物，交联剂如：但不仅限于含氢量0.05w/w％～0.8w/w％含氢硅油和0.01w/w％～0.1w/w％端氢硅油，这些物质单独或组合应用于本发明。
本发明的组合物，抑制剂如：但不仅限于1-乙炔基-1-环己醇、3-甲基-1-丁炔-3-醇和含炔烃氧基聚硅氧烷等，这些物质单独或组合应用于本发明。
为便于本发明导电型硅橡胶组合物满足电子元器件及组合件需要防护、减震、导电或导出静电的需求，以及胶体填充入缝隙不流淌，能固化成有一定机械强度弹性体等需求。本发明提供一种导电型硅橡胶组合物的制备方法，包括：
制取A组分：将液体硅橡胶、增塑剂、补强剂、导电填料和催化剂分别加入反应容器，初步搅拌均匀，然后将混合好的胶料于在不高于150℃下经三辊机或捏合机上混炼2小时而得；
制取B组分：将液体硅橡胶、增塑剂、补强剂、导电填料、交联剂和抑制剂分别加入反应容器，搅拌均匀，脱泡而得。
在必要情况下，在脱泡后，将混合好的胶料在不高于150℃下经三辊机混炼2小时，得到B组分；
使用时，于室温下按所需要的比例将A组分和B组分混合，作为灌注或涂膜使用。
本发明技术方案实现的有益效果：
本发明提供的导电有机硅橡胶组合物，其固化后具有导电能力的，有较好机械强度的腻子样硅橡胶材料。其未固化时具有极大的触变性，呈不流动状态，固化后有优良的导电能力，且软弹性好，机械强度及韧性俱佳，非常适用于需要导电填充的场合，该发明用拓展了对硅橡胶材料的应用范围。
具体实施方式
以下详细描述本发明的技术方案。本发明实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
实施例1
将100份500cs端乙烯基硅油(乙烯基含量1.2％)，5份表面疏水改性、比表面170m2/g的气相法白炭黑(瓦克)，4份导电炭黑E900(四川正好特种炭黑)，5份聚芳酰亚胺纤维(3mm)，1份铂金催化剂，在高速分散机下初步分散，再将得到的糊状胶体在三辊研磨机上混炼2小时，得到组份A；
将100份500cs端乙烯基硅油，43份含氢硅油(含氢量0.3w/w％)，128份端氢硅油(含氢量0.1w/w％)，1份乙炔基环己醇溶液(乙炔基环己醇含量0.1w/w％)，在高速分散机下混合均匀，脱泡后得到组份B；
将组份A和组份B按100∶20重量比混合均匀，在25℃下固化24小时，测得固化物硬度35，拉伸强度2.5MPa，撕裂强度3.5kN/m，断裂伸长率200％，表面电阻率1×105Ω。
实施例2
将100份500cs端乙烯基硅油(乙烯基含量1.2％)，3份比表面200m2/g的气相法白炭黑(瓦克)，13份海泡石纤维(3mm)，4份导电炭黑E900(四川正好特种炭黑)，40份石墨(D50＝3μm)，1份铂金催化剂，在高速分散机下初步分散，再将得到的糊状胶体在三辊研磨机上混炼2h，得到组份A；
将100份500cs端乙烯基硅油，84.7份含氢硅油(含氢量0.3w/w％)，84.7份500cs甲基硅油，1份乙炔基环己醇溶液(乙炔基环己醇含量0.1w/w％)，在高速分散机下混合均匀，脱泡后得到组份B；
将组份A和组份B按100∶20重量比混合均匀，在25℃下固化24小时，测得固化物硬度45，拉伸强度3.1MPa，撕裂强度2.0kN/m，断裂伸长率80％，表面电阻率2000Ω。
实施例3
将100份1500cs端乙烯基硅油(乙烯基含量1.2％)，10份乙烯基MQ硅树脂(乙烯基含量1.4％)，8份导电炭黑E900(四川正好特种炭黑)，50份石墨(D50＝5μm)，10份石棉纤维(3μm)，1份铂金催化剂，在高速分散机下初步分散，再将得到的糊状胶体在三辊研磨机上混炼2h，得到组份A；
将100份500cs端乙烯基硅油，59份含氢硅油(含氢量0.3w/w％)，1份乙炔基环己醇溶液(乙炔基环己醇含量0.1w/w％)，在高速分散机下混合均匀，脱泡后得到组份B；
将组份A和组份B按100∶20重量比混合均匀，在25℃下固化24小时，测得固化物硬度50，拉伸强度3.5MPa，撕裂强度3.2kN/m，断裂伸长率100％，表面电阻率30Ω。
实施例4
组分A同例1；
将100份500cs端乙烯基硅油，6.5份表面疏水改性、比表面170m2/g的气相法白炭黑(瓦克)，4.6份E900(四川正好特种炭黑)，5份聚芳酰亚胺纤维(3mm)，15.6份含氢硅油(含氢量0.3w/w％)，1.1份乙炔基环己醇溶液(乙炔基环己醇含量0.1w/w％)，在高速分散机下初步分散，再将得到的糊状胶体在三辊研磨机上混炼2h，得到组份B；
将组份A和组份B按100∶100重量比混合均匀，在25℃下固化24小时，测得固化物硬度60，拉伸强度3.8MPa，撕裂强度2.2kN/m，断裂伸长率200％，表面电阻率1×105Ω。
实施例5
组分A同例2；
将100份500cs端乙烯基硅油，4份比表面200m2/g的气相法白炭黑(瓦克)，17.4份石棉纤维(3mm)，10.7份导电炭黑E900(四川正好特种炭黑)，40份石墨(D50＝3μm)，5份碳纤维，16.8份含氢硅油(含氢量0.3w/w％)，16.份500cs甲基硅油，1.3份乙炔基环己醇溶液(乙炔基环己醇含量0.1w/w％)，在高速分散机下初步分散，再将得到的糊状胶体在三辊研磨机上混炼2h，得到组份B；
将组份A和组份B按100∶20重量比混合均匀，在25℃下固化24小时，测得固化物硬度55，拉伸强度4.1MPa，撕裂强度2.5kN/m，断裂伸长率80％，表面电阻率300Ω。

Claims (1)

1.一种导电型硅橡胶组合物，其特征在于：通过以下方法制备而成，以下份数均以重量份计：
将100份1500cs且乙烯基含量为1.2%的端乙烯基硅油，10份乙烯基含量为1.4%的乙烯基MQ硅树脂，8份导电炭黑，50份D50=5μm的石墨，10份长度为3μm的石棉纤维，1份铂金催化剂，在高速分散机下初步分散，再将得到的糊状胶体在三辊研磨机上混炼2h，得到组份A，
将100份500cs端乙烯基硅油，59份含氢量为0.3w/w%的含氢硅油， 1份乙炔基环己醇含量为0.1w/w%的乙炔基环己醇溶液，在高速分散机下混合均匀，脱泡后得到组份B；
将组份A和组份B按100∶20重量比混合均匀，在25℃下固化24小时而得。
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