CN115304950B - 一种强粘接力、低表面电阻epdm导电喷涂液及其制备方法 - Google Patents

一种强粘接力、低表面电阻epdm导电喷涂液及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明具体涉及一种强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液及其制备方法，包括如下重量份的原料：EPDM生胶40‑70份、环氧树脂1‑5份、NBR2‑5份、导电填料5‑12份、氧化锌2.5‑5份、导电炭黑20‑30份、硬脂酸0.6‑1.3份、偶联剂1.0‑3.5份、分散剂1.2‑2份、硫磺0.6‑1.8份、促进剂1.4‑3份和增粘剂1.5‑3.5份。通过上述组分制备得到的导电喷涂液生产成本低、使用方便且性质稳定，经固化后形成的导电涂层具有导电率高、粘接力强、耐热和耐化学稳定性好的特点。

Description

一种强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液及其制备方法
技术领域
本发明涉及导电喷涂液技术领域，具体涉及一种强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液及其制备方法。
背景技术
在电缆附件中，由于生产工艺或产品结构的限制，部分产品的电场屏蔽无法用模压或注射半导电胶料来实现。因而，采用导电喷涂液的喷涂工艺来实现电场分散或电场屏蔽效果，成为一种快速发展的新工艺手段。现阶段，该喷涂工艺主要应用于硅橡胶材料的电缆附件中，但硅橡胶体系的导电喷涂液存在较大的局限性，比如由于基材和硫化体系的不同，若在非硅橡胶体系的基材表面喷涂导电硅橡胶喷涂液，则容易引起无法固化或粘结不良等问题。再者，硅橡胶材料的市场价格波动太大，导电喷涂液的生产成本无法控制，进而生产成本也是困扰不少厂商的严重问题之一。而随着EPDM应用在电力电缆附件中的产用愈发成熟，以及EPDM材料的价格相对稳定，且低于硅橡胶，致使部分厂商开始转用EPDM来替代硅橡胶用于导电喷涂液领域中。但EPDM属于非极性橡胶，其导电性差，且与其他材料的粘接强度也较差，在制备和应用上均存在一定的难度。基于此，亟需提供一种强粘接力、低表面电阻的EPDM导电喷涂液。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液及其制备方法，所述导电喷涂液易与基材粘接，生产成本较低，且固化后形成导电涂层的电导率高。
本发明的目的通过下述技术方案予以实现：
一种强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液，包括如下重量份的原料：EPDM生胶40-70份、环氧树脂1-5份、NBR2-5份、导电填料5-12份、氧化锌2.5-5份、导电炭黑20-30份、硬脂酸0.6-1.3份、偶联剂1.0-3.5份、分散剂1.2-2份、硫磺0.6-1.8份、促进剂1.4-3份和增粘剂1.5-3.5份。
在本发明中，所述EPDM具有力学性能好、耐磨性、耐热性和耐候性强的特点，环氧树脂具有很强的粘接强度、电性能和耐老化性能，NBR的耐水性好、气密性且粘接力强。通过以EPDM作为主要原料，加入环氧树脂和NBR改善EPDM的粘性、粘接强度和导电性，加入导电填料和导电炭黑配合起到补强和导电的作用，显著提高导电喷涂液的导电性和力学强度；加入偶联剂和分散剂提高各组分间的相容性，并提高导电填料和导电炭黑在主要原料中的分散程度；所述增粘剂能够提高EPDM的自粘性，并有效增强喷涂液的耐热性以及与基材表面的粘合性；所述硫磺、促进剂、氧化锌和硬脂酸作为本发明的硫化体系，有助于提高硫化效率和交联密度。通过本发明上述组分共同作用得到的导电喷涂液具有优异的粘接强度、导电性能、加工性能和耐老化性能。
进一步的，所述导电填料为多孔碳基导电材料。
进一步的，所述多孔碳基导电材料的制备方法包括如下步骤：(1)取氧化石墨烯加入到乙醇和水的混合液中制成悬浮液，超声分散15-30min，并置于130-160℃条件下加热6-24h，冷却后水洗、干燥，得石墨烯气凝胶备用；(2)将硝酸铜和/或氯化镍加入到乙醇和水的混合液中，再加入凝胶剂和环氧丙烷，搅拌3-5min混合均匀；(3)将步骤(1)所得石墨烯气凝胶浸渍于步骤(2)的混合溶液中，静置待其形成凝胶；(4)将步骤(3)所得凝胶置于无水乙醇中浸泡2周，经超临界干燥得凝胶粉体；(5)步骤(4)所得凝胶粉体置于管式炉中，通入氮气，以5-10℃/min的速率升温至600-700℃，恒温2-3h，即得到所述多孔碳基导电材料。
更进一步的，所述多孔碳基导电材料在使用前进行改性处理，具体步骤如下：称取25g多孔碳基导电材料和12-16gKH570置于400mL无水乙醇中，超声1.5-2h，并在50-60℃下加入15-20mL去离子水，超声0.5-1h，超滤、洗涤、干燥后即得到改性处理后的多孔碳基导电材料。
通过上述改性处理后的多孔碳基导电材料增加了与反应基质的相容性，提高了多孔碳基导电材料在反应体系中的分散性，进而电导率和力学性能均有所提高。本发明通过多孔碳基导电材料和导电炭黑共同作用，起到导电和补强的作用，进而显著提升所述导电喷涂液的导电和导热性能。
进一步的，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂，为提高环氧树脂的韧性和抗冲击性能，本发明对其进行改性，具体步骤如下：(1)将质量比为100:1.5-2的聚醚多元醇与多聚磷酸置于反应釜中，升高反应温度至70-80℃保温5-8h，过滤、水洗、干燥得到磷酸酯初聚物；(2)将步骤(1)所得磷酸酯初聚物与环氧树脂按质量比1:8-12加入反应釜中进行搅拌混合，升温至70-80℃反应0.5-2h，得到改性处理后的环氧树脂。
经本发明上述改性处理步骤，将聚醚链段接枝到环氧树脂网络中，有助于增强环氧树脂的韧性和抗冲击性能，并且改性后的环氧树脂含有更多可参与反应的活性基团。
进一步的，所述凝胶剂为聚丙烯酸、聚丙烯酸钠或聚乙烯醇中的任意一种。
进一步的，所述偶联剂为Si-69、A-151或KH570中的至少一种。
进一步的，所述促进剂为六硫化双五甲撑秋兰姆、丁醛苯胺、六亚甲基四胺、二硫化二苯并噻唑基或N-环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺中的至少一种。
进一步的，所述分散剂为WB212、A-42M、硬脂酸单甘油酯或油酸酰中的任意一种。
进一步的，所述增粘剂为古马隆树脂、石油树脂或聚萜烯类树脂中的任意一种。
在本发明中，所述偶联剂能够消除本发明反应体系中材料的界面问题，改善原材料之间的相容性；在硫化过程中，Si-69还可以产生硫自由基，促进橡胶网络结构的形成，提高交联密度和粘接性能。所述促进剂能够减少硫化反应的时间，提高橡胶硫化过程的安全指数；本发明通过多种促进剂配合硫磺的作用下使EPDM生胶发生有效快速的交联反应，硫化效率高。所述偶联剂和分散剂的加入能够改善环氧树脂、NBR和导电填料在EPDM中的分散性，并且提高界面作用力，从而改善导电喷涂液的力学性能和导电性。所述增粘剂的加入能够改善EPDM的自粘性，并有效增强喷涂液的耐热性以及与基材表面的粘合性。
一种强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液的制备方法，包括如下步骤：
1)按重量份称取EPDM生胶置于开炼机或密炼机中，再加入导电填料、氧化锌、导电炭黑、硬脂酸、偶联剂、分散剂和增粘剂做成基胶，冷却浸泡于环己烷中，充分溶胀后，常温下搅拌3-4h；
2)然后向步骤1)所得基胶中按重量份加入环氧树脂和NBR，用搅拌分散机分散10-20分钟后，再用研磨机研磨3-5次得胶料，备用；
3)将步骤2)所得胶料等量分成A组分和B组分，并向A组分中添加硫磺，向B组分中添加促进剂，然后各自搅拌10-15分钟，再用三辊研磨机研磨1-3次；
4)将步骤3)所得A组分和B组分混合，向其中加入环己烷调整至目标粘度，搅拌5～10分钟，即制得所述导电EPDM喷涂液。
进一步的，在步骤4)中，所述导电EPDM喷涂液的目标粘度为1000～20000mPa·S。
通过上述制备方法得到本发明所述强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液，能够适用于喷涂工艺，该制备流程短、可控性高且适用于大规模生产应用。
本发明的有益效果在于：(1)本发明制得的强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液具有生产成本低和操作方便的特点，即可以手动刮涂，也可以使用自动设备进行喷涂，适用于不同应用场景，提高使用效率。
(2)本发明所述强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液固化后形成导电涂层，该导电涂层的电导率高、与基材的粘接性强且耐热、耐化学稳定性好。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
本实施例提供的一种强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液，包括如下重量份的原料：EPDM生胶45份、环氧树脂2份、NBR2.5份、导电填料5份、氧化锌2.5份、导电炭黑22份、硬脂酸0.7份、偶联剂1.2份、分散剂1.2份、硫磺0.8份、促进剂1.6份和增粘剂1.5份。
进一步的，所述导电填料为多孔碳基导电材料。
进一步的，所述多孔碳基导电材料的制备方法包括如下步骤：(1)取氧化石墨烯加入到乙醇和水的混合液中制成6mg/mL的悬浮液，超声分散15min，并置于130℃条件下加热6h，冷却后水洗、干燥，得石墨烯气凝胶备用；(2)将1.2mL的50wt％硝酸铜水溶液加入到乙醇和水的混合液中，再加入质量比为1:5的聚丙烯酸和环氧丙烷，搅拌3min混合均匀；(3)将步骤(1)所得石墨烯气凝胶浸渍于步骤(2)的混合溶液中，静置待其形成凝胶；(4)将步骤(3)所得凝胶置于无水乙醇中浸泡2周，经超临界干燥得凝胶粉体；(5)步骤(4)所得凝胶粉体置于管式炉中，通入氮气，以5℃/min的速率升温至600℃，恒温3h，即得到所述多孔碳基导电材料。
进一步的，所述偶联剂为Si-69。
进一步的，所述促进剂为二硫化二苯并噻唑基、六硫化双五甲撑秋兰姆和丁醛苯胺按质量比3：2：1混合而成。
进一步的，所述分散剂为WB212。
进一步的，所述增粘剂为古马隆树脂。
一种强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液的制备方法，包括如下步骤：
1)按重量份称取EPDM生胶置于开炼机或密炼机中，再加入导电填料、氧化锌、导电炭黑、硬脂酸、偶联剂、分散剂和增粘剂做成基胶，冷却浸泡于环己烷中，充分溶胀后，常温下搅拌3h；
2)然后向步骤1)所得基胶中按重量份加入环氧树脂和NBR，用搅拌分散机分散10分钟后，再用研磨机研磨3次得胶料，备用；
3)将步骤2)所得胶料等量分成A组分和B组分，并向A组分中添加硫磺，向B组分中添加促进剂，然后各自搅拌10分钟，再用三辊研磨机研磨3次；
4)将步骤3)所得A组分和B组分混合，向其中加入环己烷调整至目标粘度，搅拌5分钟，即制得所述导电EPDM喷涂液。
进一步的，在步骤4)中，所述导电EPDM喷涂液的目标粘度为10000mPa·S。
实施例2
本实施例提供的一种强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液，包括如下重量份的原料：EPDM生胶50份、环氧树脂3份、NBR3份、导电填料7份、氧化锌2.8份、导电炭黑25份、硬脂酸0.9份、偶联剂1.5份、分散剂1.5份、硫磺1份、促进剂1.6份和增粘剂1.9份。
进一步的，所述导电填料为多孔碳基导电材料。
进一步的，所述多孔碳基导电材料的制备方法包括如下步骤：(1)取氧化石墨烯加入到乙醇和水的混合液中制成6mg/mL的悬浮液，超声分散20min，并置于150℃条件下加热12h，冷却后水洗、干燥，得石墨烯气凝胶备用；(2)将1.2mL的50wt％硝酸铜和氯化镍水溶液加入到乙醇和水的混合液中，再加入质量比为1:5的凝胶剂和环氧丙烷，搅拌5min混合均匀；(3)将步骤(1)所得石墨烯气凝胶浸渍于步骤(2)的混合溶液中，静置待其形成凝胶；(4)将步骤(3)所得凝胶置于无水乙醇中浸泡2周，经超临界干燥得凝胶粉体；(5)步骤(4)所得凝胶粉体置于管式炉中，通入氮气，以10℃/min的速率升温至650℃，恒温3h，即得到所述多孔碳基导电材料。
进一步的，所述凝胶剂为聚乙烯醇。
进一步的，所述偶联剂为Si69和A-151按质量比2：1混合而成。
进一步的，所述促进剂为六亚甲基四胺、六硫化双五甲撑秋兰姆和二硫化二苯并噻唑按质量比2：1：1混合而成。
进一步的，所述分散剂为硬脂酸单甘油酯。
进一步的，所述增粘剂为石油树脂。
一种强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液的制备方法，包括如下步骤：
1)按重量份称取EPDM生胶置于开炼机或密炼机中，再加入导电填料、氧化锌、导电炭黑、硬脂酸、偶联剂、分散剂和增粘剂做成基胶，冷却浸泡于环己烷中，充分溶胀后，常温下搅拌3h；
2)然后向步骤1)所得基胶中按重量份加入环氧树脂和NBR，用搅拌分散机分散10分钟后，再用研磨机研磨3次得胶料，备用；
3)将步骤2)所得胶料等量分成A组分和B组分，并向A组分中添加硫磺，向B组分中添加促进剂，然后各自搅拌10分钟，再用三辊研磨机研磨3次；
4)将步骤3)所得A组分和B组分混合，向其中加入环己烷调整至目标粘度，搅拌5分钟，即制得所述导电EPDM喷涂液。
进一步的，在步骤4)中，所述导电EPDM喷涂液的目标粘度为10000mPa·S。
实施例3
本实施例提供的一种强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液，包括如下重量份的原料：EPDM生胶60份、环氧树脂4份、NBR3份、导电填料10份、氧化锌2.4份、导电炭黑25份、硬脂酸1.2份、偶联剂2.2份、分散剂1.6份、硫磺1.3份、促进剂0.7份和增粘剂2.5份。
进一步的，所述导电填料为多孔碳基导电材料。
进一步的，所述多孔碳基导电材料的制备方法包括如下步骤：(1)取氧化石墨烯加入到乙醇和水的混合液中制成6mg/mL的悬浮液，超声分散20min，并置于150℃条件下加热12h，冷却后水洗、干燥，得石墨烯气凝胶备用；(2)将1.2mL的50wt％氯化镍加入到乙醇和水的混合液中，再加入质量比为1:5的凝胶剂和环氧丙烷，搅拌5min混合均匀；(3)将步骤(1)所得石墨烯气凝胶浸渍于步骤(2)的混合溶液中，静置待其形成凝胶；(4)将步骤(3)所得凝胶置于无水乙醇中浸泡2周，经超临界干燥得凝胶粉体；(5)步骤(4)所得凝胶粉体置于管式炉中，通入氮气，以10℃/min的速率升温至700℃，恒温2h，即得到所述多孔碳基导电材料。
进一步的，所述凝胶剂为聚丙烯酸钠。
进一步的，所述偶联剂为Si-69和KH570按质量比3：1混合而成。
进一步的，所述促进剂为六亚甲基四胺、二硫化二苯并噻唑和N-环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺按质量比1：2：1混合而成。
进一步的，所述分散剂为A-42M。
进一步的，所述增粘剂为聚萜烯类树脂。
一种强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液的制备方法，包括如下步骤：
1)按重量份称取EPDM生胶置于开炼机或密炼机中，再加入导电填料、氧化锌、导电炭黑、硬脂酸、偶联剂、分散剂和增粘剂做成基胶，冷却浸泡于环己烷中，充分溶胀后，常温下搅拌4h；
2)然后向步骤1)所得基胶中按重量份加入环氧树脂和NBR，用搅拌分散机分散15分钟后，再用研磨机研磨3次得胶料，备用；
3)将步骤2)所得胶料等量分成A组分和B组分，并向A组分中添加硫磺，向B组分中添加促进剂，然后各自搅拌15分钟，再用三辊研磨机研磨3次；
4)将步骤3)所得A组分和B组分混合，向其中加入环己烷调整至目标粘度，搅拌10分钟，即制得所述导电EPDM喷涂液。
进一步的，在步骤4)中，所述导电EPDM喷涂液的目标粘度为10000mPa·S。
实施例4
本实施例提供的一种强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液，包括如下重量份的原料：EPDM生胶45份、环氧树脂2份、NBR2.5份、导电填料5份、氧化锌2.7份、导电炭黑20份、硬脂酸0.7份、偶联剂1.2份、分散剂1.2份、硫磺0.8份、促进剂1.5份和增粘剂1.5份。
进一步的，所述导电填料为多孔碳基导电材料。
进一步的，所述多孔碳基导电材料的制备方法包括如下步骤：(1)取氧化石墨烯加入到乙醇和水的混合液中制成6mg/mL的悬浮液，超声分散15min，并置于160℃条件下加热12h，冷却后水洗、干燥，得石墨烯气凝胶备用；(2)将1.2mL的50wt％硝酸铜加入到乙醇和水的混合液中，再加入质量比为1:5的凝胶剂和环氧丙烷，搅拌3min混合均匀；(3)将步骤(1)所得石墨烯气凝胶浸渍于步骤(2)的混合溶液中，静置待其形成凝胶；(4)将步骤(3)所得凝胶置于无水乙醇中浸泡2周，经超临界干燥得凝胶粉体；(5)步骤(4)所得凝胶粉体置于管式炉中，通入氮气，以10℃/min的速率升温至600℃，恒温2h，即得到所述多孔碳基导电材料。
进一步的，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂，为提高环氧树脂的韧性和抗冲击性能，本发明对其进行改性，具体步骤如下：(1)将质量比为100:1.5的聚醚多元醇与多聚磷酸置于反应釜中，升高反应温度至70℃保温6h，过滤、水洗、干燥得到磷酸酯初聚物；(2)将步骤(1)所得磷酸酯初聚物与环氧树脂按质量比1:10加入反应釜中进行搅拌混合，升温至70℃反应1h，得到改性处理后的环氧树脂。
进一步的，所述凝胶剂为聚丙烯酸。
进一步的，所述偶联剂为Si-69。
进一步的，所述促进剂为二硫化二苯并噻唑基、六亚甲基四胺和六硫化双五甲撑秋兰姆按质量比2.5：1：2混合而成。
进一步的，所述分散剂为油酸酰。
进一步的，所述增粘剂为古马隆树脂。
一种强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液的制备方法，包括如下步骤：
1)按重量份称取EPDM生胶置于开炼机或密炼机中，再加入导电填料、氧化锌、导电炭黑、硬脂酸、偶联剂、分散剂和增粘剂做成基胶，冷却浸泡于环己烷中，充分溶胀后，常温下搅拌4h；
2)然后向步骤1)所得基胶中按重量份加入环氧树脂和NBR，用搅拌分散机分散10分钟后，再用研磨机研磨3次得胶料，备用；
3)将步骤2)所得胶料等量分成A组分和B组分，并向A组分中添加硫磺，向B组分中添加促进剂，然后各自搅拌10分钟，再用三辊研磨机研磨3次；
4)将步骤3)所得A组分和B组分混合，向其中加入环己烷调整至目标粘度，搅拌10分钟，即制得所述导电EPDM喷涂液。
进一步的，在步骤4)中，所述导电EPDM喷涂液的目标粘度为10000mPa·S。
实施例5
本实施例提供的一种强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液，包括如下重量份的原料：EPDM生胶70份、环氧树脂5份、NBR4份、导电填料8份、氧化锌3份、导电炭黑30份、硬脂酸1.2份、偶联剂3份、分散剂1.8份、硫磺1.0份、促进剂2.5份和增粘剂3.5份。
进一步的，所述导电填料为多孔碳基导电材料。
进一步的，所述多孔碳基导电材料的制备方法包括如下步骤：((1)取氧化石墨烯加入到乙醇和水的混合液中制成6mg/mL的悬浮液，超声分散15min，并置于160℃条件下加热12h，冷却后水洗、干燥，得石墨烯气凝胶备用；(2)将1.2mL的50wt％硝酸铜加入到乙醇和水的混合液中，再加入质量比为1:5的凝胶剂和环氧丙烷，搅拌3min混合均匀；(3)将步骤(1)所得石墨烯气凝胶浸渍于步骤(2)的混合溶液中，静置待其形成凝胶；(4)将步骤(3)所得凝胶置于无水乙醇中浸泡2周，经超临界干燥得凝胶粉体；(5)步骤(4)所得凝胶粉体置于管式炉中，通入氮气，以10℃/min的速率升温至600℃，恒温2h，即得到所述多孔碳基导电材料。
更进一步的，所述多孔碳基导电材料在使用前进行改性处理，具体步骤如下：称取25g多孔碳基导电材料和15gKH570置于400mL无水乙醇中，超声2h，并在50℃下加入15mL去离子水，超声1h，超滤、洗涤、干燥后即得到改性处理后的多孔碳基导电材料。
进一步的，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂，为提高环氧树脂的韧性和抗冲击性能，本发明对其进行改性，具体步骤如下：(1)将质量比为100:1.5的聚醚多元醇与多聚磷酸置于反应釜中，升高反应温度至70℃保温6h，过滤、水洗、干燥得到磷酸酯初聚物；(2)将步骤(1)所得磷酸酯初聚物与环氧树脂按质量比1:10加入反应釜中进行搅拌混合，升温至70℃反应1h，得到改性处理后的环氧树脂。
进一步的，所述凝胶剂为聚丙烯酸。
进一步的，所述偶联剂为Si-69。
进一步的，所述促进剂为二硫化二苯并噻唑基和六硫化双五甲撑秋兰姆按质量比2：1混合而成。
进一步的，所述分散剂为油酸酰。
进一步的，所述增粘剂为古马隆树脂。
一种强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液的制备方法，包括如下步骤：
1)按重量份称取EPDM生胶置于开炼机或密炼机中，再加入导电填料、氧化锌、导电炭黑、硬脂酸、偶联剂、分散剂和增粘剂做成基胶，冷却浸泡于环己烷中，充分溶胀后，常温下搅拌4h；
2)然后向步骤1)所得基胶中按重量份加入环氧树脂和NBR，用搅拌分散机分散20分钟后，再用研磨机研磨3次得胶料，备用；
3)将步骤2)所得胶料等量分成A组分和B组分，并向A组分中添加硫磺，向B组分中添加促进剂，然后各自搅拌15分钟，再用三辊研磨机研磨3次；
4)将步骤3)所得A组分和B组分混合，向其中加入环己烷调整至目标粘度，搅拌10分钟，即制得所述导电EPDM喷涂液。
进一步的，在步骤4)中，所述导电EPDM喷涂液的目标粘度为10000mPa·S。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于：一种强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液，包括如下重量份的原料：EPDM生胶45份、导电填料5份、氧化锌2.5份、导电炭黑22份、硬脂酸0.7份、偶联剂1.2份、分散剂1.2份、硫磺0.8份、促进剂1.6份和增粘剂1.5份。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于：一种强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液，包括如下重量份的原料：EPDM生胶45份、环氧树脂2份、NBR2.5份、氧化锌2.5份、导电炭黑25份、硬脂酸0.7份、偶联剂1.2份、分散剂1.2份、硫磺0.8份、促进剂1.6份和增粘剂1.5份。
将上述实施例1-5和对比例1-2制得的导电喷涂液在使用前搅拌均匀，喷涂或刮涂于绝缘EPDM试片表面(厚度为0.1mm)，固化条件为170℃烘烤20分钟，固化后形成导电涂层。使用万用表测试实施例1-5和对比例1-2的导电涂层的表面电阻，固化后的表面电阻小于1000欧姆，且用力刮擦导电涂层表面不脱落即视为满足要求；若表面电阻大于3000欧姆或导电涂层刮擦易脱落即视为不合格。
经测试，实施例1-5所得导电涂层的表面电阻分别为240欧姆、228欧姆、200欧姆、350欧姆和385欧姆，并且用力刮擦导电涂层表面不脱落，对比例1-2所得导电涂层的表面电阻分别为659欧姆和1530欧姆，且对比例1的导电涂层用力刮擦后表面轻微脱落，对比例2的导电涂层用力刮擦表面不脱落。由此说明由实施例1-5制得导电喷涂液固化后得到的导电涂层导电率高且粘接力强。
上述的具体实施例是对本发明技术方案和有益效果的进一步说明，并非对实施方式的限定。对本领域技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液，其特征在于：包括如下重量份的原料：EPDM生胶40-70份、环氧树脂1-5份、NBR2-5份、导电填料5-12份、氧化锌2.5-5份、导电炭黑20-30份、硬脂酸0.6-1.3份、偶联剂1.0-3.5份、分散剂1.2-2份、硫磺0.6-1.8份、促进剂1.4-3份和增粘剂1.5-3.5份；
所述导电填料为多孔碳基导电材料；
所述多孔碳基导电材料的制备方法包括如下步骤：（1）取氧化石墨烯加入到乙醇和水的混合液中制成悬浮液，超声分散15-30min，并置于130-160℃条件下加热6-24h，冷却后水洗、干燥，得石墨烯气凝胶备用；（2）将硝酸铜和/或氯化镍加入到乙醇和水的混合液中，再加入凝胶剂和环氧丙烷，搅拌3-5min混合均匀；（3）将步骤（1）所得石墨烯气凝胶浸渍于步骤（2）的混合溶液中，静置待其形成凝胶；（4）将步骤（3）所得凝胶置于无水乙醇中浸泡2周，经超临界干燥得凝胶粉体；（5）步骤（4）所得凝胶粉体置于管式炉中，通入氮气，以5-10℃/min的速率升温至600-700℃，恒温2-3h，即得到所述多孔碳基导电材料；
所述凝胶剂为聚丙烯酸、聚丙烯酸钠或聚乙烯醇中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的一种强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液，其特征在于：所述偶联剂为Si-69、A-151或KH570中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液，其特征在于：所述促进剂为六硫化双五甲撑秋兰姆、丁醛苯胺、六亚甲基四胺、二硫化二苯并噻唑基或N-环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液，其特征在于：所述分散剂为WB212、A-42M或硬脂酸单甘油酯中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液，其特征在于：所述增粘剂为古马隆树脂、石油树脂或聚萜烯类树脂中的任意一种。
6.一种如权要求1-5任意一项所述的强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）按重量份称取EPDM生胶置于开炼机或密炼机中，再加入导电填料、氧化锌、导电炭黑、硬脂酸、偶联剂、分散剂和增粘剂做成基胶，冷却浸泡于环己烷中，充分溶胀后，常温下搅拌3-4h；
2）然后向步骤1）所得基胶中按重量份加入环氧树脂和NBR，用搅拌分散机分散10-20分钟后，再用研磨机研磨3-5次得胶料，备用；
3）将步骤2）所得胶料等量分成A组分和B组分，并向A组分中添加硫磺，向B组分中添加促进剂，然后各自搅拌10-15分钟，再用三辊研磨机研磨1-3次；
将步骤3）所得A组分和B组分混合，向其中加入环己烷调整至目标粘度，搅拌5～10分钟，即制得所述导电EPDM喷涂液。
7.一种如权利要求6所述的强粘接力、低表面电阻EPDM导电喷涂液的制备方法，其特征在于：在步骤4）中，所述导电EPDM喷涂液的目标粘度为1000～20000mPa·S。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014012600A1 (en) * 2012-07-16 2014-01-23 Basf Se Graphene containing nitrogen and optionally iron and/or cobalt
CN103537236A (zh) * 2013-10-22 2014-01-29 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种石墨烯气凝胶的制备方法
CN105367918A (zh) * 2015-12-04 2016-03-02 四川明星电缆股份有限公司 一种无卤耐高温导体屏蔽料及其制备方法
CN107868348A (zh) * 2017-12-03 2018-04-03 深圳市罗庚电气有限公司 一种高阻燃性能导电三元乙丙橡胶及其制备方法
CN109243670A (zh) * 2018-09-14 2019-01-18 昆明理工大学 一种增强三维石墨烯骨架结构制备三维石墨烯/高分子聚合物复合材料的方法
CN112662099A (zh) * 2020-12-11 2021-04-16 广东彩乐智能包装科技有限公司 一种应力传感导电气凝胶及制备方法
CN113233445A (zh) * 2021-05-10 2021-08-10 中国科学院兰州化学物理研究所 一种三维石墨烯/碳纳米管气凝胶及其制备方法和应用、柔性传感器

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8871821B2 (en) * 2008-12-04 2014-10-28 Tyco Electronics Corporation Graphene and graphene oxide aerogels
US9314777B2 (en) * 2012-07-27 2016-04-19 Lawrence Livermore National Security, Llc High surface area graphene-supported metal chalcogenide assembly
US9844762B2 (en) * 2014-09-12 2017-12-19 Lawrence Livermore National Security, Llc Nanoporous metal-carbon composite
JP6261133B2 (ja) * 2014-09-17 2018-01-17 住友ゴム工業株式会社 導電性ゴム組成物および現像ローラ
WO2021142579A1 (zh) * 2020-01-13 2021-07-22 江苏大学 基于石墨烯气凝胶的能量收集与自清洁系统及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014012600A1 (en) * 2012-07-16 2014-01-23 Basf Se Graphene containing nitrogen and optionally iron and/or cobalt
CN103537236A (zh) * 2013-10-22 2014-01-29 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种石墨烯气凝胶的制备方法
CN105367918A (zh) * 2015-12-04 2016-03-02 四川明星电缆股份有限公司 一种无卤耐高温导体屏蔽料及其制备方法
CN107868348A (zh) * 2017-12-03 2018-04-03 深圳市罗庚电气有限公司 一种高阻燃性能导电三元乙丙橡胶及其制备方法
CN109243670A (zh) * 2018-09-14 2019-01-18 昆明理工大学 一种增强三维石墨烯骨架结构制备三维石墨烯/高分子聚合物复合材料的方法
CN112662099A (zh) * 2020-12-11 2021-04-16 广东彩乐智能包装科技有限公司 一种应力传感导电气凝胶及制备方法
CN113233445A (zh) * 2021-05-10 2021-08-10 中国科学院兰州化学物理研究所 一种三维石墨烯/碳纳米管气凝胶及其制备方法和应用、柔性传感器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Dian-sen Li*,etc.Lightweight and hydrophobic Ni/GO/PVA composite aerogels for ultrahigh performance electromagnetic interference shielding.Nanotechnology Reviews.1722–1732. *

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