CN106497080A - 一种导电硅橡胶及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种导电硅橡胶及其生产工艺，导电硅橡胶包括如下重量份组分：甲基乙烯基硅橡胶100份、丁苯橡胶12‑15份、造粒乙炔炭黑20‑80份、白炭黑2‑20份、端羟基硅油0.1‑1.2份、硬脂酸或硬脂酸盐0.15‑0.3份、2，5‑二甲基‑2，5‑双(叔丁基过氧基)己烷1‑2份、第一添加剂6‑8份、第二添加剂4‑5份。本发明通过加入丁苯橡胶，不仅能够克服导电颗粒的加入对硅橡胶性能的影响，而且能够进一步提高硅橡胶的韧性，添加剂的加入可以在一定程度上加强硅橡胶的扯断强度，使得硅橡胶具有良好的导电性能的同时能够保持优异的硅橡胶性能。

Description

一种导电硅橡胶及其生产工艺
技术领域
本发明涉及橡胶领域，具体涉及一种导电硅橡胶及其生产工艺。
背景技术
导电橡胶属于一种复合导电高分子材料，既保留了基体橡胶的弹性，又要赋予橡胶材料一定的导电性；硅橡胶作为一种特种硅橡胶材料，由于其独特的”有机-无机”共同存在的主链结构，导致其具有耐高温，低压变，高回弹等一系列的优异特性；但是由于导电颗粒的加入，导致其橡胶本身的优势性能受到影响，导致橡胶的强度、韧性等性能达不到要求。
发明内容
本发明提供一种导电硅橡胶及其生产工艺，导电硅橡胶既能保持硅橡胶本身优异的扯断强度、韧性等特性，又能具有良好的导电性能。
本发明采用如下的技术方案：一种导电硅橡胶，包括如下重量份组分：甲基乙烯基硅橡胶100份、丁苯橡胶12-15份、造粒乙炔炭黑20-80份、白炭黑2-20份、端羟基硅油0.1-1.2份、硬脂酸或硬脂酸盐0.15-0.3份、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷1-2份、第一添加剂6-8份、第二添加剂4-5份。
上述技术方案，通过加入少量的丁苯橡胶，能够克服导电颗粒带来的缺陷，与导电颗粒造粒乙炔炭黑作用的效果最好，而且丁苯橡胶的加入，还提高了硅橡胶的韧性。
作为优选，所述第一添加剂为硅藻土和玻璃珠的混合物。
上述第一添加剂配方，不仅能够协助丁苯橡胶克服加入导电颗粒的缺陷，而且由于玻璃珠没有应力高度集中的现象，可有效防止橡胶的应力开裂，减少残余应变及减小制品收缩，提高尺寸稳定性，而且单位表面积小，与橡胶的接触面小，具有加强分散作用。
进一步优选，硅藻土和玻璃珠的混合比为每份第一添加剂中，硅藻土0.5-0.8份、玻璃珠0.2-0.5份。
更进一步优选，玻璃珠的粒径为25-40微米。
作为优选，所述第二添加剂为纤维和树脂的混合物，纤维的加入，能够与橡胶共同作用，形成具有网状结构混炼胶，纤维在混炼胶中起到一定的连接作用，提高整体的强度和韧性；加入一定量的树脂，协同纤维，进一步提高整体的强度和韧性。
作为优选，所述纤维和树脂的重量混合比为1:1-2。
作为优选，所述玻璃珠为橡胶包覆玻璃珠，效果更佳，并且在橡胶中的分散更好。
作为优选，所述玻璃珠采用顺丁橡胶对其进行包覆。
作为优选，所述纤维为木质素纤维和粘胶纤维的混合物。
进一步优选，所述木质纤维与粘胶纤维按照重量比为10-18:1-5混合。
作为优选，所述树脂为聚氯乙烯树脂树脂、环氧树脂和聚苯乙烯组成的复合树脂，该复合树脂能够在橡胶与纤维之间起到更好的连接作用，对混炼胶整体强度的改善效果更好。
进一步优选，所述聚氯乙烯树脂、环氧树脂和聚苯乙烯的组成重量比为3：0.5-1.5：0.1-1。
上述导电硅橡胶的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：（1）向混炼机内投入硅橡胶、白炭黑、预混，得到第一胶料；（2）向第一胶料中加入一半重量的丁苯橡胶和造粒乙炔炭黑，混炼，得到第二胶料；（3）向第二胶料中加入剩下的一半丁苯橡胶和端羟基硅油、硬脂酸、第一添加剂，搅拌，混炼，得到第三胶料；（3）向第三胶料中加入第二添加剂，搅拌至少20分钟后加入2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷，控制温度在100℃以下，硫化，出片。
通过实施上述技术方案，本发明具有如下的优点：本发明通过加入丁苯橡胶，不仅能够克服导电颗粒的加入对硅橡胶性能的影响，而且能够进一步提高硅橡胶的韧性，添加剂的加入可以在一定程度上加强硅橡胶的扯断强度，使得硅橡胶具有良好的导电性能的同时能够保持优异的硅橡胶性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
一种导电硅橡胶，包括如下重量份组分：甲基乙烯基硅橡胶100份、丁苯橡胶15份、造粒乙炔炭黑20份、白炭黑15份、端羟基硅油1.2份、硬脂酸或硬脂酸盐0.15份、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷1.5份、6份第一添加剂、4份第二添加剂。
所述第一添加剂为硅藻土和玻璃珠的混合物；每份第一添加剂中，硅藻土0.6份、玻璃珠0.5份；玻璃珠采用顺丁橡胶包覆的玻璃珠，粒径在30-40微米；
所述第二添加剂为纤维和树脂按照重量混合比为1:1混合的混合物；所述纤维为木质纤维与粘胶纤维按照重量比为3:1混合的混合纤维；所述树脂为聚氯乙烯树脂树脂、环氧树脂和聚苯乙烯组成的复合树脂，按重量比为3：1.0：0.1复合。
生产工艺包括如下步骤：（1）向混炼机内投入硅橡胶、白炭黑、预混，得到第一胶料；（2）向第一胶料中加入一半重量的丁苯橡胶和造粒乙炔炭黑，混炼，得到第二胶料；（3）向第二胶料中加入剩下的一半丁苯橡胶和端羟基硅油、硬脂酸、第一添加剂，搅拌，混炼，得到第三胶料；（3）向第三胶料中加入第二添加剂，搅拌20分钟后加入2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷，控制温度在100℃以下，硫化，出片。
实施例2：
一种导电硅橡胶，包括如下重量份组分：甲基乙烯基硅橡胶100份、丁苯橡胶13份、造粒乙炔炭黑80份、白炭黑20份、端羟基硅油1.2份、硬脂酸或硬脂酸盐0.2份、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷2份、7份第一添加剂、5份第二添加剂。
所述第一添加剂为硅藻土和玻璃珠的混合物；每份第一添加剂中，硅藻土0.8份、玻璃珠0.2份；玻璃珠采用顺丁橡胶包覆的玻璃珠，粒径在25-30微米；
所述第二添加剂为纤维和树脂按照重量混合比为1:2混合的混合物；所述纤维为木质纤维与粘胶纤维按照重量比为18:1混合的混合纤维；所述树脂为聚氯乙烯树脂树脂、环氧树脂和聚苯乙烯组成的复合树脂，按重量比为3：1.5：1复合。
生产工艺包括如下步骤：（1）向混炼机内投入硅橡胶、白炭黑、预混，得到第一胶料；（2）向第一胶料中加入一半重量的丁苯橡胶和造粒乙炔炭黑，混炼，得到第二胶料；（3）向第二胶料中加入剩下的一半丁苯橡胶和端羟基硅油、硬脂酸、第一添加剂，搅拌，混炼，得到第三胶料；（3）向第三胶料中加入第二添加剂，搅拌30分钟后加入2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷，控制温度在100℃以下，硫化，出片。
实施例3：
一种导电硅橡胶，包括如下重量份组分：甲基乙烯基硅橡胶100份、丁苯橡胶15份、造粒乙炔炭黑40份、白炭黑10份、端羟基硅油1.2份、硬脂酸或硬脂酸盐0.15份、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷1.5份、8份第一添加剂、5份第二添加剂。
所述第一添加剂为硅藻土和玻璃珠的混合物；每份第一添加剂中，硅藻土0.8份、玻璃珠0.4份；玻璃珠采用顺丁橡胶包覆的玻璃珠，粒径在30-40微米；
所述第二添加剂为纤维和树脂按照重量混合比为1:2混合的混合物；所述纤维为木质纤维与粘胶纤维按照重量比为15:2混合的混合纤维；所述树脂为聚氯乙烯树脂树脂、环氧树脂和聚苯乙烯组成的复合树脂，按重量比为3：1.5：0.1复合。
生产工艺包括如下步骤：（1）向混炼机内投入硅橡胶、白炭黑、预混，得到第一胶料；（2）向第一胶料中加入一半重量的丁苯橡胶和造粒乙炔炭黑，混炼，得到第二胶料；（3）向第二胶料中加入剩下的一半丁苯橡胶和端羟基硅油、硬脂酸、第一添加剂，搅拌，混炼，得到第三胶料；（3）向第三胶料中加入第二添加剂，搅拌20分钟后加入2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷，控制温度在100℃以下，硫化，出片。
对比例1：
一种导电硅橡胶，包括如下重量份组分：甲基乙烯基硅橡胶100份、造粒乙炔炭黑60份、白炭黑2份、端羟基硅油1.0份、硬脂酸或硬脂酸盐0.15份、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷1份。
生产工艺包括如下步骤：（1）向混炼机内投入硅橡胶、白炭黑、预混，得到第一胶料；（2）向第一胶料中加入造粒乙炔炭黑，混炼，得到第二胶料；（3）向第二胶料中加入端羟基硅油、硬脂酸，搅拌，混炼，得到第三胶料；（3）向第三胶料中加入2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷，控制温度在100℃以下，硫化，出片。
对比例2：
一种导电硅橡胶，包括如下重量份组分：甲基乙烯基硅橡胶100份、天然橡胶12份、造粒乙炔炭黑60份、白炭黑2份、端羟基硅油1.0份、硬脂酸或硬脂酸盐0.15份、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷1份。
生产工艺包括如下步骤：（1）向混炼机内投入硅橡胶、白炭黑、预混，得到第一胶料；（2）向第一胶料中加入一半重量的丁苯橡胶和造粒乙炔炭黑，混炼，得到第二胶料；（3）向第二胶料中加入剩下的一半丁苯橡胶和端羟基硅油、硬脂酸，搅拌，混炼，得到第三胶料；（3）向第三胶料中加入2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷，控制温度在100℃以下，硫化，出片。
对比例3：
一种导电硅橡胶，包括如下重量份组分：甲基乙烯基硅橡胶100份、丁苯橡胶13份、造粒乙炔炭黑80份、白炭黑20份、端羟基硅油1.2份、硬脂酸或硬脂酸盐0.2份、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷2份、4份第一添加剂。
所述第一添加剂为硅藻土。
生产工艺与实施例3相同。
对比例4：
一种导电硅橡胶，包括如下重量份组分：甲基乙烯基硅橡胶100份、丁苯橡胶15份、造粒乙炔炭黑40份、白炭黑10份、端羟基硅油1.2份、硬脂酸或硬脂酸盐0.15份、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷1.5份、4.5份第一添加剂、5份第二添加剂。
所述第一添加剂为硅藻土和玻璃珠的混合物；每份第一添加剂中，硅藻土0.8份、玻璃珠0.4份；玻璃珠采用顺丁橡胶包覆的玻璃珠，粒径在100-110微米；
所述第二添加剂为碳纤维。生产工艺与实施例4相同。
对上述实施例1-4和对比例1-4所得到的导电硅橡胶，进行性能比对，结果如表1。
表1
由上述表1可看出，本发明所采用的方案实施例1-4所得到的混炼胶扯断强度大，韧性好，而且导电性能也更好。

Claims (10)

1.一种导电硅橡胶，其特征在于，包括如下重量份组分：甲基乙烯基硅橡胶100份、丁苯橡胶12-15份、造粒乙炔炭黑20-80份、白炭黑2-20份、端羟基硅油0.1-1.2份、硬脂酸或硬脂酸盐0.15-0.3份、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷1-2份、第一添加剂6-8份、第二添加剂4-5份。
2.根据权利要求1所述一种导电硅橡胶，其特征在于，所述第一添加剂为硅藻土和粒径为25-40微米的玻璃珠的混合物。
3.根据权利要求1所述一种导电硅橡胶，其特征在于，所述第二添加剂为纤维和树脂的混合物。
4.根据权利要求3所述一种导电硅橡胶，其特征在于，所述纤维和树脂的重量混合比为1:1-2。
5.根据权利要求2所述一种导电硅橡胶，其特征在于，所述玻璃珠采用顺丁橡胶对其进行包覆的玻璃珠。
6.根据权利要求3所述一种导电硅橡胶，其特征在于，所述纤维为木质素纤维和粘胶纤维的混合物。
7.根据权利要求6所述一种导电硅橡胶，其特征在于，所述木质纤维与粘胶纤维按照重量比为10-18:1-5混合。
8.根据权利要求3所述一种导电硅橡胶，其特征在于，所述树脂为聚氯乙烯树脂树脂、环氧树脂和聚苯乙烯组成的复合树脂。
9.根据权利要求8所述一种导电硅橡胶，其特征在于，所述聚氯乙烯树脂、环氧树脂和聚苯乙烯的组成重量比为3：0.5-1.5：0.1-1。
10.如权利要求1所述一种导电硅橡胶的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：（1）向混炼机内投入硅橡胶、白炭黑、预混，得到第一胶料；（2）向第一胶料中加入一半重量的丁苯橡胶和造粒乙炔炭黑，混炼，得到第二胶料；（3）向第二胶料中加入剩下的一半丁苯橡胶和端羟基硅油、硬脂酸、第一添加剂，搅拌，混炼，得到第三胶料；（3）向第三胶料中加入第二添加剂，搅拌至少20分钟后加入2，5-二甲基-2，5-双（叔丁基过氧基）己烷，控制温度在100℃以下，硫化，出片。
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