CN107936576A - 一种导电氟硅密封剂及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于密封剂制备技术领域，涉及一种具有导电性能的氟硅密封剂及其制备方法。它由A组分和B组分组成，A组分由羟基封端的液体氟硅橡胶、导电填料、补强剂、耐热剂、偶联剂和甲基氟硅油组成；B组分由硫化剂和催化剂组成。制备A组分步骤包含配料、粗混和搅拌；制备B组分步骤包含配料和混合。本发明提供了一种具有导电性能的氟硅密封剂及其制备方法，提高了导电密封剂的耐介质及耐温等级，削弱了在燃油等介质中发生降解反应的程度，提高了耐高温性能。

Description

一种导电氟硅密封剂及制备方法
技术领域
本发明属于密封剂制备技术领域，涉及一种具有导电性能的氟硅密封剂及其制备方法。
技术背景
导电密封剂作为兼具导电与密封粘接功能高分子材料可用于消除电子设备间静电，提高抗电磁干扰性能。导电密封剂具有耐高温耐介质性能外，还具有较高的导电性。目前关于导电密封剂方面开展的工作主要以有机硅橡胶及环氧橡胶为基体材料，其缺点是：第一、有机硅橡胶在燃油等介质中易发生降解反应；第二、环氧橡胶耐温等级较低，易硬化，限制了应用范围。
发明内容
本发明的目的是：提供一种具有导电性能的氟硅密封剂及其制备方法，以便提高导电密封剂的耐介质及耐温等级，削弱在燃油等介质中发生降解反应的程度，提高耐高温性能。
本发明的技术方案如下：一种导电氟硅密封剂，其特征在于：它由A组分和B组分组成，A组分由羟基封端的液体氟硅橡胶、导电填料、补强剂、耐热剂、偶联剂和甲基氟硅油组成；导电填料的重量为羟基封端的液体氟硅橡胶重量的5％～500％，补强剂的重量为羟基封端的液体氟硅橡胶重量的5％～40％，耐热剂的重量为羟基封端的液体氟硅橡胶重量的1％～10％，偶联剂的重量为羟基封端的液体氟硅橡胶重量的1％～5％，甲基氟硅油的重量为羟基封端的液体氟硅橡胶重量的1％～5％；B组分由硫化剂和催化剂组成；硫化剂的重量为羟基封端的液体氟硅橡胶重量的0.5％～10％，催化剂的重量为羟基封端的液体氟硅橡胶重量的0.1％～5％；
所述的羟基封端的液体氟硅橡胶的分子式为：
HO(Si(CH2CH2CF3)(CH3)O)n-H，n＝50～2000；
所述的导电填料为铜粉、镀银铜粉、镀银镍粉、银粉、导电炭黑、镀镍石墨或碳纳米管其中之一或者几种物质的混合物；所述的补强剂为炭黑、气相二氧化硅、轻质碳酸钙、二氧化钛或高岭土其中之一或者几种物质的混合物；所述的耐热剂为三氧化二铁或三氧化二铈其中之一或两者的混合物；所述的偶联剂为自制偶联剂，将γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷与γ-氨丙基三乙氧基硅烷按质量比1:1混合后在60℃～80℃下反应1h～3h后得到的产物；所述的硫化剂为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷其中之一或两者的混合物；所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、二醋酸二丁基锡、钛酸四丁酯或辛酸亚锡其中之一或两者的混合物。
一种导电氟硅密封剂的制备方法，制备如上面所述的导电氟硅密封剂，其特征在于，制备的步骤如下：
1、制备A组分：
1.1、配料：按比例称量A组分中液体氟硅橡胶、导电填料、补强剂、耐热剂、甲基氟硅油、偶联剂；
1.2、粗混：使用三辊研磨机将液体氟硅橡胶、导电填料、补强剂、耐热剂、甲基硅油混合三遍后至均匀；
1.3、搅拌：将研磨后的混合物放入行星式搅拌机中，按比例加入偶联剂，搅拌，设置转速为500转/分钟～1000转/分钟，搅拌30分钟～60分钟，得到A组分；
2、制备B组分：
2.1、配料：按比例称量B组分中的硫化剂和催化剂；
2.2、混合：使用高速混合设备，将硫化剂和催化剂混合均匀，设置转速500转/分钟～1500转/分钟，搅拌1分钟～5分钟，得到B组分。
本发明的优点是：提供了一种具有导电性能的氟硅密封剂及其制备方法，提高了导电密封剂的耐介质及耐温等级，削弱了在燃油等介质中发生降解反应的程度，提高了耐高温性能。具体体现在：
1、本发明中制备密封剂的胶料是使用液体氟硅橡胶，同时在配方中加入了环氧硅烷偶联剂和氨基硅烷偶联剂的反应产物，增加了胶料的粘接性能；
2、本发明中制备双组分室温硫化氟硅密封剂具有良好的耐高温耐介质等性能，深层固化好，可满足贴合面等部位的密封需求，拓展了导电密封剂的应用领域；
3、本发明制备的氟硅密封剂与有机硅密封剂、环氧密封剂相比，具有更好的耐介质耐高温性能，可实现更好的密封效果。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。一种导电氟硅密封剂，其特征在于：它由A组分和B组分组成，A组分由羟基封端的液体氟硅橡胶、导电填料、补强剂、耐热剂、偶联剂和甲基氟硅油组成；导电填料的重量为羟基封端的液体氟硅橡胶重量的5％～500％，补强剂的重量为羟基封端的液体氟硅橡胶重量的5％～40％，耐热剂的重量为羟基封端的液体氟硅橡胶重量的1％～10％，偶联剂的重量为羟基封端的液体氟硅橡胶重量的1％～5％，甲基氟硅油的重量为羟基封端的液体氟硅橡胶重量的1％～5％；B组分由硫化剂和催化剂组成；硫化剂的重量为羟基封端的液体氟硅橡胶重量的0.5％～10％，催化剂的重量为羟基封端的液体氟硅橡胶重量的0.1％～5％；
所述的羟基封端的液体氟硅橡胶的分子式为：
HO(Si(CH2CH2CF3)(CH3)O)n-H，n＝50～2000；
所述的导电填料为铜粉、镀银铜粉、镀银镍粉、银粉、导电炭黑、镀镍石墨或碳纳米管其中之一或者几种物质的混合物；所述的补强剂为炭黑、气相二氧化硅、轻质碳酸钙、二氧化钛或高岭土其中之一或者几种物质的混合物；所述的耐热剂为三氧化二铁或三氧化二铈其中之一或两者的混合物；所述的偶联剂为自制偶联剂，将γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷与γ-氨丙基三乙氧基硅烷按质量比1:1混合后在60℃～80℃下反应1h～3h后得到的产物；所述的硫化剂为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷其中之一或两者的混合物；所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、二醋酸二丁基锡、钛酸四丁酯或辛酸亚锡其中之一或两者的混合物。
一种导电氟硅密封剂的制备方法，制备如上面所述的导电氟硅密封剂，其特征在于，制备的步骤如下：
1、制备A组分：
1.1、配料：按比例称量A组分中液体氟硅橡胶、导电填料、补强剂、耐热剂、甲基氟硅油、偶联剂；
1.2、粗混：使用三辊研磨机将液体氟硅橡胶、导电填料、补强剂、耐热剂、甲基硅油混合三遍后至均匀；
1.3、搅拌：将研磨后的混合物放入行星式搅拌机中，按比例加入偶联剂，搅拌，设置转速为500转/分钟～1000转/分钟，搅拌30分钟～60分钟，得到A组分；
2、制备B组分：
2.1、配料：按比例称量B组分中的硫化剂和催化剂；
2.2、混合：使用高速混合设备，将硫化剂和催化剂混合均匀，设置转速500转/分钟～1500转/分钟，搅拌1分钟～5分钟，得到B组分。
使用时A组分与B组分的重量配比为：A组分：B组分＝100：0.1～5，混合均匀后在其活性期内完成制样。
实施例1：
耐介质耐高温的导电氟硅密封剂的组成配方如表1所示：
表1耐介质耐高温的导电氟硅密封剂的配方组成
使用此胶料制备出的试片，其体积电阻率为2.3×10-3Ω·cm，拉伸强度为1.21MPa，拉断伸长率为148％；做完200℃*24h的耐热处理后，其外观没有发生变化，体积电阻率为3.1×10-2Ω·cm，力学性能稍有下降，其拉伸强度为1.08MPa，拉断伸长率为109％；60℃*7d耐95#航空汽油后试样未出现变粘现象。
实施例2：
耐介质耐高温的导电氟硅密封剂的组成配方如表2所示：
表2耐介质耐高温的导电氟硅密封剂的配方组成
使用此胶料配方制备出的试片，其体积电阻率为5.2×10-3Ω·cm，拉伸强度为1.04MPa，拉断伸长率为179％；做完200℃*24h的耐热处理后，其外观没有发生变化，体积电阻率为4.9×10-2Ω·cm，力学性能稍有下降，其拉伸强度为0.87MPa，拉断伸长率为147％；60℃*7d耐95#航空汽油后试样未出现变粘现象。
实施例3：
耐介质耐高温的导电氟硅密封剂的组成配方如表3所示：
表3耐介质耐高温的导电氟硅密封剂的配方组成
使用此胶料制备出的试片，其体积电阻率为4.8×10-3Ω·cm，拉伸强度为1.31MPa，拉断伸长率为120％；做完200℃*24h的耐热处理后，其外观没有发生变化，体积电阻率为4.1×10-2Ω·cm，力学性能稍有下降，其拉伸强度为1.10MPa，拉断伸长率为97％；60℃*7d耐95#航空汽油后试样未出现变粘现象。

Claims (2)

1.一种导电氟硅密封剂，其特征在于：它由A组分和B组分组成，A组分由羟基封端的液体氟硅橡胶、导电填料、补强剂、耐热剂、偶联剂和甲基氟硅油组成；导电填料的重量为羟基封端的液体氟硅橡胶重量的5％～500％，补强剂的重量为羟基封端的液体氟硅橡胶重量的5％～40％，耐热剂的重量为羟基封端的液体氟硅橡胶重量的1％～10％，偶联剂的重量为羟基封端的液体氟硅橡胶重量的1％～5％，甲基氟硅油的重量为羟基封端的液体氟硅橡胶重量的1％～5％；B组分由硫化剂和催化剂组成；硫化剂的重量为羟基封端的液体氟硅橡胶重量的0.5％～10％，催化剂的重量为羟基封端的液体氟硅橡胶重量的0.1％～5％；
所述的羟基封端的液体氟硅橡胶的分子式为：
HO(Si(CH2CH2CF3)(CH3)O)n-H，n＝50～2000；
所述的导电填料为铜粉、镀银铜粉、镀银镍粉、银粉、导电炭黑、镀镍石墨或碳纳米管其中之一或者几种物质的混合物；所述的补强剂为炭黑、气相二氧化硅、轻质碳酸钙、二氧化钛或高岭土其中之一或者几种物质的混合物；所述的耐热剂为三氧化二铁或三氧化二铈其中之一或两者的混合物；所述的偶联剂为自制偶联剂，将γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷与γ-氨丙基三乙氧基硅烷按质量比1:1混合后在60℃～80℃下反应1h～3h后得到的产物；所述的硫化剂为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷其中之一或两者的混合物；所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、二醋酸二丁基锡、钛酸四丁酯或辛酸亚锡其中之一或两者的混合物。
2.一种导电氟硅密封剂的制备方法，制备如权利要求1所述的导电氟硅密封剂，其特征在于，制备的步骤如下：
2.1、制备A组分：
2.1.1、配料：按比例称量A组分中液体氟硅橡胶、导电填料、补强剂、耐热剂、甲基氟硅油、偶联剂；
2.1.2、粗混：使用三辊研磨机将液体氟硅橡胶、导电填料、补强剂、耐热剂、甲基硅油混合三遍后至均匀；
2.1.3、搅拌：将研磨后的混合物放入行星式搅拌机中，按比例加入偶联剂，搅拌，设置转速为500转/分钟～1000转/分钟，搅拌30分钟～60分钟，得到A组分；
2.2、制备B组分：
2.2.1、配料：按比例称量B组分中的硫化剂和催化剂；
2.2.2、混合：使用高速混合设备，将硫化剂和催化剂混合均匀，设置转速500转/分钟～1500转/分钟，搅拌1分钟～5分钟，得到B组分。
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