CN109777116A - 一种低硬度高强度导电硅橡胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低硬度高强度导电硅橡胶及其制备方法，属于导电硅橡胶材料制备技术领域。该低硬度高强度导电硅橡胶通过对材料的电学和力学性能测试，保证了该导电硅橡胶具有如下性能：邵A硬度≤50，25%恒定压缩永久变形≤10%（100℃×24h），瞬时回弹性能≥60%，体积电阻率≤50Ω·cm，同时具有高强度、耐磨的特性，解决了某些特殊场所需求高强度、耐磨的特性。同时具有着单纯导电硅橡胶一般的所有特性，制备简单易行，安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种低硬度高强度导电硅橡胶及其制备方法，属于导电硅橡胶材料制备技术领域。
背景技术
导电橡胶的主要作用是密封和防电磁泄漏，因此良好的导电性，以及较低的硬度和压变是导电橡胶复合材料所必备的性能。硅橡胶具有优异的耐热老化性和耐候性，并且分子链柔性很大，链间相互作用力弱，使其硫化后具有很大的柔性和弹性。这些独特的性能使得硅橡胶在制备导电橡胶领域得到了广泛的应用。目前，我国对导电橡胶的研究较其他发达国家还处于初级阶段，很难制备出综合性能优异的导电硅橡胶。对导电硅橡胶的研究基本是在硅橡胶生胶基体中添加导电剂来满足导电性能的要求。所用导电剂如：乙炔炭黑、铝粉、碳纤维、石墨、银、铜、镍之类的金属等。单一的填料填充往往会因为填充量过大，导致基体材料力学性能损失也过大，特别是弹性，引起密封效果大大降低，防电磁泄漏性能下降，使获得的极高导电性优势削弱，并且成本也随之增大。但是填充量较低又很难使得填料在基体中形成导电通路。
发明内容
为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种低硬度高强度导电硅橡胶，其特征在于，由以下组份按照重量百分比组成:
有机原材料 50%-55%
导电碳粉 40%-45%
金属粉末 2%-5%
助剂 余量。
优选的所述有机原材料为高温硫化型硅橡胶，所述高温硫化型硅橡胶可以是甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶或二甲基硅橡胶。
优选的所述导电碳粉包括炭黑、碳纤维、石墨和碳纳米管，所述碳纳米管的为长度为50～100微米，管径微6～8纳米。
优选的所述金属粉末包括银、铜和镍的金属粉末。
优选的所述助剂为偶联剂、增强剂和双二五硫化剂。
所述的一种低硬度高强度导电硅橡胶的制备方法，其特征在于其步骤为：
（1）将导电碳粉和金属粉末干燥及表面处理；
（2）在有机原材料中先加入炭黑，以提高体系的粘度，之后加入碳纳米管在密炼机中达到均匀分散，然后依次加入偶联剂、增强剂和双二五硫化剂，使混炼胶在低填料添加量下形成网络通路；
（3）成型：将加入偶联剂、增强剂和双二五硫化剂的混炼胶经停放、返炼，然后放到模具中经一次硫化成型；一次硫化成型如果采用高温硫化型硅橡胶时，将导电填料与基体混炼均匀后，依次加入助硫化剂和硫化剂，所得混炼胶经停放、返炼，然后放到模具中经一段硫化成型，硫化温度160℃～180℃，硫化时间为10～20分钟，然后进行二段硫化，硫化温度200℃，时间2～3小时；一次硫化成型如果采用加成型室温硫化硅橡胶时，将硅橡胶与导电填料、硫化剂搅拌均匀，在30℃～130℃经5分钟～12小时硫化，即完成低硬度高强度导电硅橡胶的制备。。
本发明设计了一种低硬度高强度导电硅橡胶及其制备方法，该低硬度高强度导电硅橡胶通过对材料的电学和力学性能测试，保证了该导电硅橡胶具有如下性能：邵A硬度≤50，25%恒定压缩永久变形≤10%（100℃×24h），瞬时回弹性能≥60%，体积电阻率≤50Ω·cm，同时具有高强度、耐磨的特性，解决了某些特殊场所需求高强度、耐磨的特性。同时具有着单纯导电硅橡胶一般的所有特性，制备简单易行，安全可靠。
具体实施方式
具体实施例一，一种低硬度高强度导电硅橡胶，其特征在于，由以下组份按照重量百分比组成:
甲基乙烯基硅橡胶 53克
导电碳粉 42克
金属粉末 3克
助剂 2克。
所述导电碳粉包括炭黑、碳纤维、石墨和碳纳米管，所述碳纳米管的为长度为50～100微米，管径微6～8纳米。
所述金属粉末包括银、铜和镍的金属粉末。
所述助剂为偶联剂、增强剂和双二五硫化剂。
所述的一种低硬度高强度导电硅橡胶的制备方法，其特征在于其步骤为：
（1）将导电碳粉和金属粉末干燥及表面处理；
（2）在有机原材料中先加入炭黑，混炼10分钟，以提高体系的粘度，之后加入碳纳米管在密炼机中达到均匀分散，然后依次加入偶联剂、增强剂和双二五硫化剂，在混炼5分钟，使混炼胶在低填料添加量下形成网络通路；
（3）成型：将加入偶联剂、增强剂和双二五硫化剂的混炼胶经停放、返炼，然后放到模具中经一次硫化成型；一次硫化成型如果采用高温硫化型硅橡胶时，将导电填料与基体混炼均匀后，依次加入助硫化剂和硫化剂，所得混炼胶经停放、返炼，然后放到模具中经一段硫化成型，硫化温度170℃，硫化时间为10分钟，然后进行二段硫化，硫化温度200℃，时间2小时；即完成低硬度高强度导电硅橡胶的制备。
本发明设计了一种低硬度高强度导电硅橡胶及其制备方法，该低硬度高强度导电硅橡胶通过对材料的电学和力学性能测试，保证了该导电硅橡胶具有如下性能：邵A硬度≤50，25%恒定压缩永久变形≤10%（100℃×24h），瞬时回弹性能≥60%，体积电阻率≤50Ω·cm，同时具有高强度、耐磨的特性，解决了某些特殊场所需求高强度、耐磨的特性。同时具有着单纯导电硅橡胶一般的所有特性，制备简单易行，安全可靠。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (6)
1.一种低硬度高强度导电硅橡胶，其特征在于，由以下组份按照重量百分比组成:
有机原材料 50%-55%
导电碳粉 40%-45%
金属粉末 2%-5%
助剂 余量。
2.根据权利要求1所述的一种低硬度高强度导电硅橡胶，其特征在于，所述有机原材料为高温硫化型硅橡胶，所述高温硫化型硅橡胶可以是甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶或二甲基硅橡胶。
3.根据权利要求1所述的一种低硬度高强度导电硅橡胶，其特征在于，所述导电碳粉包括炭黑、碳纤维、石墨和碳纳米管，所述碳纳米管的为长度为50～100微米，管径微6～8纳米。
4.根据权利要求1所述的一种低硬度高强度导电硅橡胶，其特征在于，所述金属粉末包括银、铜和镍的金属粉末。
5.根据权利要求1所述的一种低硬度高强度导电硅橡胶，其特征在于，所述助剂为偶联剂、增强剂和双二五硫化剂。
6.根据权利要求1所述的一种低硬度高强度导电硅橡胶的制备方法，其特征在于其步骤为：
（1）将导电碳粉和金属粉末干燥及表面处理；
（2）在有机原材料中先加入炭黑，以提高体系的粘度，之后加入碳纳米管在密炼机中达到均匀分散，然后依次加入偶联剂、增强剂和双二五硫化剂，使混炼胶在低填料添加量下形成网络通路；
（3）成型：将加入偶联剂、增强剂和双二五硫化剂的混炼胶经停放、返炼，然后放到模具中经一次硫化成型；一次硫化成型如果采用高温硫化型硅橡胶时，将导电填料与基体混炼均匀后，依次加入助硫化剂和硫化剂，所得混炼胶经停放、返炼，然后放到模具中经一段硫化成型，硫化温度160℃～180℃，硫化时间为10～20分钟，然后进行二段硫化，硫化温度200℃，时间2～3小时；一次硫化成型如果采用加成型室温硫化硅橡胶时，将硅橡胶与导电填料、硫化剂搅拌均匀，在30℃～130℃经5分钟～12小时硫化，即完成低硬度高强度导电硅橡胶的制备。
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| CN112029287A (zh) * | 2020-09-15 | 2020-12-04 | 沅陵县成瑞祥粉体材料科技有限公司 | 一种导电硅橡胶 |
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2018
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