CN107936565A - 一种用于电子元件的导电橡胶及其制备方法 - Google Patents

一种用于电子元件的导电橡胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于电子元件的导电橡胶，包括如下重量份的原料：硅橡胶30～50份、天然橡胶10～20份、三元乙丙橡胶25～40份、古马隆树脂5～10份、石墨3～5份、石英1～3份、云母1～2份、导电炭黑2～4份、氧化锌8～13份、羟基硅油2～4份、阻燃剂1～2份、松香2～5份、硅烷偶联剂4～8份、分散剂2～3份、硫化剂1.5～2.5份。本发明所述用于电子元件的导电橡胶具有优良的导电性和屏蔽效果，优异的电气绝缘性及良好的透气性，良好的耐氧化性和耐高低温性，可以在恶劣的环境中使用；并且成本低，容易加工成型。

Description

一种用于电子元件的导电橡胶及其制备方法
技术领域
本发明属于电子元件技术领域，具体涉及一种用于电子元件的导电橡胶及其制备方法。
背景技术
近年来，随着科学技术和电子工业的高速发展，各种数字化、高频化的电子电器设备在工作时向空间辐射了大量不同波长和频率的电磁波，从而导致了新的环境污染—电磁波干扰和放射频率干扰。与此同时，电子元器件也正向着小型化、轻量化、数字化和高密度集成化方向发展，灵敏度越来越高，很容易受到外界电磁干扰而出现误动、图像障碍以及声音障碍等。电磁辐射产生的电磁干扰不仅影响到电子产品的性能实现，而且由此而引起的电磁污染会对人类和其它生物体造成严重的危害。为解决电磁波辐射造成的干扰与泄漏，主要采用电磁屏蔽材料进行屏蔽，实现电子电器设备与环境相调和、相共存的电磁兼容环境。
目前，市场上主要多以碳黑作为导电介质的导电材料，高分子基料主要采用天然橡胶，三元乙丙橡胶，丁基橡胶等，但它们存在着导电性能低和易老化、成本高等缺点。
发明内容
本发明提供了一种用于电子元件的导电橡胶及其制备方法，解决了上述背景技术中的问题，本发明所述用于电子元件的导电橡胶具有优良的导电性和屏蔽效果，优异的电气绝缘性及良好的透气性，良好的耐氧化性和耐高低温性，可以在恶劣的环境中使用；并且成本低，容易加工成型。
为了解决现有技术存在的问题，采用如下技术方案：
一种用于电子元件的导电橡胶，包括如下重量份的原料：硅橡胶30～50份、天然橡胶10～20份、三元乙丙橡胶25～40份、古马隆树脂5～10份、石墨3～5份、石英1～3份、云母1～2份、导电炭黑2～4份、氧化锌8～13份、羟基硅油2～4份、阻燃剂1～2份、松香2～5份、硅烷偶联剂4～8份、分散剂2～3份、硫化剂1.5～2.5份。
优选的，所述用于电子元件的导电橡胶，包括如下重量份的原料：硅橡胶35～45份、天然橡胶13～18份、三元乙丙橡胶30～38份、古马隆树脂6～9份、石墨3.8～4.7份、石英1.5～2.4份、云母1.3～1.8份、导电炭黑2.9～3.6份、氧化锌10～12份、羟基硅油2.7～3.7份、阻燃剂1.2～1.9份、松香3～4份、硅烷偶联剂5～7份、分散剂2.2～2.8份、硫化剂1.7～2.1份。
优选的，所述用于电子元件的导电橡胶，包括如下重量份的原料：硅橡胶40份、天然橡胶16份、三元乙丙橡胶34份、古马隆树脂7份、石墨4.2份、石英1.9份、云母1.5份、导电炭黑3.2份、氧化锌11份、羟基硅油3份、阻燃剂1.8份、松香3.5份、硅烷偶联剂6份、分散剂2.6份、硫化剂2份。
优选的，所述硅烷偶联剂是乙烯基三乙氧基硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
优选的，所述分散剂选自聚苯乙烯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵中的任一种。
优选的，所述硫化剂为有机过氧化硫化剂或双组份铂金硫化剂。
一种制备所述用于电子元件的导电橡胶的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取硅橡胶、天然橡胶、三元乙丙橡胶、古马隆树脂、石墨、石英、云母、导电炭黑、氧化锌、羟基硅油、阻燃剂、松香、硅烷偶联剂、分散剂、硫化剂，备用；
（2）将石墨、石英及云母混合均匀，再粉碎至粒径为3～4μm，得混合粉末；
（3）将硅橡胶加入至炼胶机中混炼20～30分钟，再加入天然橡胶、三元乙丙橡胶及古马隆树脂，混炼均匀后，依次加入松香、分散剂、氧化锌、导电炭黑及步骤（2）得到的混合粉体，混炼均匀，再加入羟基硅油、阻燃剂、硅烷偶联剂及硫化剂，混炼均匀，得混炼混合物；
（4）将步骤（3）得到的混炼混合物放入压延机中压延，得到导电橡胶片，再利用拉伸机对所述压延机压出的导电橡胶片进行拉薄、拉宽及裁剪，得到所需厚度和宽度的导电橡胶片，最后利用涂覆机对所述拉伸机拉薄后的导电橡胶片的双面涂覆导电液，烘干，即得所述用于电子元件的导电橡胶。
优选的，所述步骤（3）中混炼温度为70～80℃。
本发明与现有技术相比，其具有以下有益效果：
本发明所述用于电子元件的导电橡胶具有优良的导电性和屏蔽效果，优异的电气绝缘性及良好的透气性，良好的耐氧化性和耐高低温性，可以在恶劣的环境中使用；并且成本低，容易加工成型，具体如下：
（1）本发明所述用于电子元件的导电橡胶采用硅橡胶、天然橡胶、三元乙丙橡胶、古马隆树脂作为原料，并添加其他组分，原料之间相互协同作用，使得导电橡胶具有优良的导电性和屏蔽效果，优异的电气绝缘性及良好的透气性，良好的耐氧化性和耐高低温性，可以在恶劣的环境中使用；
（2）本发明所述用于电子元件的导电橡胶还添加了石墨、云母和石英，石墨与导电炭黑相互协同作用，可以改善导电炭黑在橡胶中的分散性，使导电填料在橡胶中分布更为均匀，从而使导电橡胶的导电性更加显著，减少导电炭黑的用量，降低成本，同时，云母和石英也可以提高制得的导电橡胶的力学性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例涉及一种用于电子元件的导电橡胶，包括如下重量份的原料：硅橡胶30份、天然橡胶10份、三元乙丙橡胶25份、古马隆树脂5份、石墨3份、石英1份、云母1份、导电炭黑2份、氧化锌8份、羟基硅油2份、阻燃剂1份、松香2份、硅烷偶联剂4份、分散剂2份、硫化剂1.5份。
其中，所述硅烷偶联剂是乙烯基三乙氧基硅烷。
其中，所述分散剂选自聚苯乙烯磺酸钠。
其中，所述硫化剂为有机过氧化硫化剂。
一种制备所述用于电子元件的导电橡胶的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取硅橡胶、天然橡胶、三元乙丙橡胶、古马隆树脂、石墨、石英、云母、导电炭黑、氧化锌、羟基硅油、阻燃剂、松香、硅烷偶联剂、分散剂、硫化剂，备用；
（2）将石墨、石英及云母混合均匀，再粉碎至粒径为3～4μm，得混合粉末；
（3）将硅橡胶加入至炼胶机中混炼20分钟，再加入天然橡胶、三元乙丙橡胶及古马隆树脂，混炼均匀后，依次加入松香、分散剂、氧化锌、导电炭黑及步骤（2）得到的混合粉体，混炼均匀，再加入羟基硅油、阻燃剂、硅烷偶联剂及硫化剂，混炼均匀，得混炼混合物；
（4）将步骤（3）得到的混炼混合物放入压延机中压延，得到导电橡胶片，再利用拉伸机对所述压延机压出的导电橡胶片进行拉薄、拉宽及裁剪，得到所需厚度和宽度的导电橡胶片，最后利用涂覆机对所述拉伸机拉薄后的导电橡胶片的双面涂覆导电液，烘干，即得所述用于电子元件的导电橡胶。
其中，所述步骤（3）中混炼温度为70℃。
实施例2
本实施例涉及一种用于电子元件的导电橡胶，包括如下重量份的原料：硅橡胶50份、天然橡胶20份、三元乙丙橡胶40份、古马隆树脂10份、石墨5份、石英3份、云母2份、导电炭黑4份、氧化锌13份、羟基硅油4份、阻燃剂2份、松香5份、硅烷偶联剂8份、分散剂3份、硫化剂2.5份。
其中，所述硅烷偶联剂是γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
其中，所述分散剂选自十六烷基三甲基溴化铵。
其中，所述硫化剂为双组份铂金硫化剂。
一种制备所述用于电子元件的导电橡胶的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取硅橡胶、天然橡胶、三元乙丙橡胶、古马隆树脂、石墨、石英、云母、导电炭黑、氧化锌、羟基硅油、阻燃剂、松香、硅烷偶联剂、分散剂、硫化剂，备用；
（2）将石墨、石英及云母混合均匀，再粉碎至粒径为3～4μm，得混合粉末；
（3）将硅橡胶加入至炼胶机中混炼30分钟，再加入天然橡胶、三元乙丙橡胶及古马隆树脂，混炼均匀后，依次加入松香、分散剂、氧化锌、导电炭黑及步骤（2）得到的混合粉体，混炼均匀，再加入羟基硅油、阻燃剂、硅烷偶联剂及硫化剂，混炼均匀，得混炼混合物；
（4）将步骤（3）得到的混炼混合物放入压延机中压延，得到导电橡胶片，再利用拉伸机对所述压延机压出的导电橡胶片进行拉薄、拉宽及裁剪，得到所需厚度和宽度的导电橡胶片，最后利用涂覆机对所述拉伸机拉薄后的导电橡胶片的双面涂覆导电液，烘干，即得所述用于电子元件的导电橡胶。
其中，所述步骤（3）中混炼温度为80℃。
实施例3
本实施例涉及一种用于电子元件的导电橡胶，包括如下重量份的原料：硅橡胶35份、天然橡胶13份、三元乙丙橡胶30份、古马隆树脂6份、石墨3.8份、石英1.5份、云母1.3份、导电炭黑2.9份、氧化锌10份、羟基硅油2.7份、阻燃剂1.2份、松香3份、硅烷偶联剂5份、分散剂2.2份、硫化剂1.7份。
其中，所述硅烷偶联剂是乙烯基三乙氧基硅烷。
其中，所述分散剂选自聚苯乙烯磺酸钠。
其中，所述硫化剂为有机过氧化硫化剂。
一种制备所述用于电子元件的导电橡胶的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取硅橡胶、天然橡胶、三元乙丙橡胶、古马隆树脂、石墨、石英、云母、导电炭黑、氧化锌、羟基硅油、阻燃剂、松香、硅烷偶联剂、分散剂、硫化剂，备用；
（2）将石墨、石英及云母混合均匀，再粉碎至粒径为3～4μm，得混合粉末；
（3）将硅橡胶加入至炼胶机中混炼22分钟，再加入天然橡胶、三元乙丙橡胶及古马隆树脂，混炼均匀后，依次加入松香、分散剂、氧化锌、导电炭黑及步骤（2）得到的混合粉体，混炼均匀，再加入羟基硅油、阻燃剂、硅烷偶联剂及硫化剂，混炼均匀，得混炼混合物；
（4）将步骤（3）得到的混炼混合物放入压延机中压延，得到导电橡胶片，再利用拉伸机对所述压延机压出的导电橡胶片进行拉薄、拉宽及裁剪，得到所需厚度和宽度的导电橡胶片，最后利用涂覆机对所述拉伸机拉薄后的导电橡胶片的双面涂覆导电液，烘干，即得所述用于电子元件的导电橡胶。
其中，所述步骤（3）中混炼温度为73℃。
实施例4
本实施例涉及一种用于电子元件的导电橡胶，包括如下重量份的原料：硅橡胶45份、天然橡胶18份、三元乙丙橡胶38份、古马隆树脂9份、石墨4.7份、石英2.4份、云母1.8份、导电炭黑3.6份、氧化锌12份、羟基硅油3.7份、阻燃剂1.9份、松香4份、硅烷偶联剂7份、分散剂2.8份、硫化剂2.1份。
其中，所述硅烷偶联剂是γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
其中，所述分散剂选自十六烷基三甲基溴化铵。
其中，所述硫化剂为双组份铂金硫化剂。
一种制备所述用于电子元件的导电橡胶的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取硅橡胶、天然橡胶、三元乙丙橡胶、古马隆树脂、石墨、石英、云母、导电炭黑、氧化锌、羟基硅油、阻燃剂、松香、硅烷偶联剂、分散剂、硫化剂，备用；
（2）将石墨、石英及云母混合均匀，再粉碎至粒径为3～4μm，得混合粉末；
（3）将硅橡胶加入至炼胶机中混炼25分钟，再加入天然橡胶、三元乙丙橡胶及古马隆树脂，混炼均匀后，依次加入松香、分散剂、氧化锌、导电炭黑及步骤（2）得到的混合粉体，混炼均匀，再加入羟基硅油、阻燃剂、硅烷偶联剂及硫化剂，混炼均匀，得混炼混合物；
（4）将步骤（3）得到的混炼混合物放入压延机中压延，得到导电橡胶片，再利用拉伸机对所述压延机压出的导电橡胶片进行拉薄、拉宽及裁剪，得到所需厚度和宽度的导电橡胶片，最后利用涂覆机对所述拉伸机拉薄后的导电橡胶片的双面涂覆导电液，烘干，即得所述用于电子元件的导电橡胶。
其中，所述步骤（3）中混炼温度为75℃。
实施例5
本实施例涉及一种用于电子元件的导电橡胶，包括如下重量份的原料：硅橡胶40份、天然橡胶16份、三元乙丙橡胶34份、古马隆树脂7份、石墨4.2份、石英1.9份、云母1.5份、导电炭黑3.2份、氧化锌11份、羟基硅油3份、阻燃剂1.8份、松香3.5份、硅烷偶联剂6份、分散剂2.6份、硫化剂2份。
其中，所述硅烷偶联剂是乙烯基三乙氧基硅烷。
其中，所述分散剂选自聚苯乙烯磺酸钠。
其中，所述硫化剂为双组份铂金硫化剂。
一种制备所述用于电子元件的导电橡胶的方法，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取硅橡胶、天然橡胶、三元乙丙橡胶、古马隆树脂、石墨、石英、云母、导电炭黑、氧化锌、羟基硅油、阻燃剂、松香、硅烷偶联剂、分散剂、硫化剂，备用；
（2）将石墨、石英及云母混合均匀，再粉碎至粒径为3～4μm，得混合粉末；
（3）将硅橡胶加入至炼胶机中混炼28分钟，再加入天然橡胶、三元乙丙橡胶及古马隆树脂，混炼均匀后，依次加入松香、分散剂、氧化锌、导电炭黑及步骤（2）得到的混合粉体，混炼均匀，再加入羟基硅油、阻燃剂、硅烷偶联剂及硫化剂，混炼均匀，得混炼混合物；
（4）将步骤（3）得到的混炼混合物放入压延机中压延，得到导电橡胶片，再利用拉伸机对所述压延机压出的导电橡胶片进行拉薄、拉宽及裁剪，得到所需厚度和宽度的导电橡胶片，最后利用涂覆机对所述拉伸机拉薄后的导电橡胶片的双面涂覆导电液，烘干，即得所述用于电子元件的导电橡胶。
其中，所述步骤（3）中混炼温度为78℃。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种用于电子元件的导电橡胶，其特征在于，包括如下重量份的原料：硅橡胶30～50份、天然橡胶10～20份、三元乙丙橡胶25～40份、古马隆树脂5～10份、石墨3～5份、石英1～3份、云母1～2份、导电炭黑2～4份、氧化锌8～13份、羟基硅油2～4份、阻燃剂1～2份、松香2～5份、硅烷偶联剂4～8份、分散剂2～3份、硫化剂1.5～2.5份。
2.根据权利要求1所述的用于电子元件的导电橡胶，其特征在于，包括如下重量份的原料：硅橡胶35～45份、天然橡胶13～18份、三元乙丙橡胶30～38份、古马隆树脂6～9份、石墨3.8～4.7份、石英1.5～2.4份、云母1.3～1.8份、导电炭黑2.9～3.6份、氧化锌10～12份、羟基硅油2.7～3.7份、阻燃剂1.2～1.9份、松香3～4份、硅烷偶联剂5～7份、分散剂2.2～2.8份、硫化剂1.7～2.1份。
3.根据权利要求1所述的用于电子元件的导电橡胶，其特征在于，包括如下重量份的原料：硅橡胶40份、天然橡胶16份、三元乙丙橡胶34份、古马隆树脂7份、石墨4.2份、石英1.9份、云母1.5份、导电炭黑3.2份、氧化锌11份、羟基硅油3份、阻燃剂1.8份、松香3.5份、硅烷偶联剂6份、分散剂2.6份、硫化剂2份。
4.根据权利要求1所述的用于电子元件的导电橡胶，其特征在于，所述硅烷偶联剂是乙烯基三乙氧基硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
5.根据权利要求1所述的用于电子元件的导电橡胶，其特征在于，所述分散剂选自聚苯乙烯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵中的任一种。
6.根据权利要求1所述的用于电子元件的导电橡胶，其特征在于，所述硫化剂为有机过氧化硫化剂或双组份铂金硫化剂。
7.一种制备权利要求1～6任一项所述用于电子元件的导电橡胶的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按上述配方称取硅橡胶、天然橡胶、三元乙丙橡胶、古马隆树脂、石墨、石英、云母、导电炭黑、氧化锌、羟基硅油、阻燃剂、松香、硅烷偶联剂、分散剂、硫化剂，备用；
（2）将石墨、石英及云母混合均匀，再粉碎至粒径为3～4μm，得混合粉末；
（3）将硅橡胶加入至炼胶机中混炼20～30分钟，再加入天然橡胶、三元乙丙橡胶及古马隆树脂，混炼均匀后，依次加入松香、分散剂、氧化锌、导电炭黑及步骤（2）得到的混合粉体，混炼均匀，再加入羟基硅油、阻燃剂、硅烷偶联剂及硫化剂，混炼均匀，得混炼混合物；
（4）将步骤（3）得到的混炼混合物放入压延机中压延，得到导电橡胶片，再利用拉伸机对所述压延机压出的导电橡胶片进行拉薄、拉宽及裁剪，得到所需厚度和宽度的导电橡胶片，最后利用涂覆机对所述拉伸机拉薄后的导电橡胶片的双面涂覆导电液，烘干，即得所述用于电子元件的导电橡胶。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中混炼温度为70～80℃。
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