导电橡胶及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种导电橡胶及其制备方法，该导电橡胶包括以下重量份计的原料：氧化锌90～100份、炭黑55～70份、环氧树脂40～50份、聚氨酯30～50份、丙酮60～70份、乙二醇20～60份、聚乙烯40～50份、氢氧化钠70～90份、脂肪酰二乙醇胺20～100份、氯化磷酸钠50～80份、增塑剂10～90份。制备方法：将氧化锌、炭黑、环氧树脂、聚氨酯、丙酮、乙二醇、聚乙烯、氢氧化钠、氯化磷酸钠、增塑剂混合均匀，加热至100～120℃，反应1～2h，然后加入脂肪酰二乙醇胺，继续保温反应20～30min，冷却。发明导电性能良好，其体积电阻为2.1×108～4.6×108Ω·cm，比现有技术的体积电阻小一百倍。
【专利说明】导电橡胶及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子产品领域，尤其涉及一种导电橡胶及其制备方法。
[0002]
【背景技术】
[0003] 导电橡胶是将玻璃镀银、铝镀银、银等导电颗粒均匀分布在硅橡胶中，通过压力使 导电颗粒接触，达到良好的导电性能。在军事和商业上都有应用。其主要作用是密封和电磁 屏蔽。产品可以模压或挤出成形，有片装或其他的冲切形状可供选择。屏蔽性能高达120dB (10GHz)。导电橡胶的电磁屏蔽主要原理有二：一是导电橡胶内填充的导电颗粒当填充一 定体积份数时，相互接触，形成电子连续状态，当外界电磁场到导电橡胶外部时，强烈的电 磁波打到导电颗粒自由电子上，自由电子自由运动，自由电子在运动过程中形成与外界电 磁场相反的电磁场，内外电磁场相互抵消，达到削弱电磁干扰波的作用；另外一个原理是能 量转化，能量守恒定律，电磁波打到自由电子上，自由电子运动过程中，由于导电颗粒是有 一定电阻，产生热量，以削弱电磁干扰波。
[0004] 依据电流、电压和电阻的关系，只要有电压降时，总是会存在一定电流流动，只是 电流太小，人感觉不到。导电橡胶的体积电阻相对金属还是很大，依据体积电阻与距离成正 比的关系，距离越长，阻值越大。在医用电极上，导电橡胶已经被广泛应用，此时导电橡胶电 极较薄，一般是在1mm以下，电极只是在上下二个面接触，即距离只有1mm，这时导电橡胶是 完全通电的。
[0005] 据外国学者研究发现，削弱干扰波的方法有三种：屏蔽、吸波和滤波。导电橡胶由 于其导电颗粒的作用，电子在运动过程中，可产生与外界相反的磁场，起到屏蔽的作用。但 吸波的原理与屏蔽相似，同样是用到微观粒子。当填充的导电颗粒达到纳米级别时，不只是 达到粒径是nm，更重要的是具有较高的比表面积，空隙率，这样的纳米粒子将具有更好的纳 米效应，纳米效应即可有吸波作用。就是导电颗粒填充的导电橡胶，可起到屏蔽与吸波的作 用。体积电阻可能只是从某一侧面反映屏蔽的大小，但无法衡量吸波能力的大小。而导电 炭黑填充的导电橡胶虽然体积电阻较大，但由于其纳米粒径与纳米效应，可具有吸波功能。
[0006] 导电橡胶具有良好的电磁密封和水汽密封能力，在一定压力下能够提供良好的导 电性，在电子、电信、电力、军工、航空、航天、舰船等领域中广泛应用。
[0007]
【发明内容】
[0008] 本发明针对现有技术的不足，提供一种导电橡胶及其制备方法，导电橡胶的导电 性能优异。
[0009] 本发明采用以下技术方案解决技术问题： 导电橡胶，包括以下重量份计的原料：氧化锌90?100份、炭黑55?70份、环氧树脂 40?50份、聚氨酯30?50份、丙酮60?70份、乙二醇20?60份、聚乙烯40?50份、氢 氧化钠70?90份、脂肪酰二乙醇胺20?100份、氯化磷酸钠50?80份、增塑剂10?90 份。
[0010]作为优选，导电橡胶，包括以下重量份计的原料：氧化锌95?98份、炭黑65?70 份、环氧树脂44?48份、聚氨酯40?48份、丙酮65?70份、乙二醇25?50份、聚乙烯 45?48份、氢氧化钠70?85份、脂肪酰二乙醇胺50?80份、氯化磷酸钠60?70份、增 塑剂40?50份。
[0011]作为优选，导电橡胶，包括以下重量份计的原料：氧化锌97份、炭黑68份、环氧树 脂45份、聚氨酯44份、丙酮67份、乙二醇40份、聚乙烯47份、氢氧化钠78份、脂肪酰二乙 醇胺65份、氯化磷酸钠65份、增塑剂45份。
[0012] 作为优选，氧化锌的粒径为30?100微米。
[0013]作为优选，增塑剂为邻苯二甲酸酯或磷酸三苯酯。
[0014]上述导电橡胶的制备方法，包括以下步骤：将氧化锌、炭黑、环氧树脂、聚氨酯、丙 酮、乙二醇、聚乙烯、氢氧化钠、氯化磷酸钠、增塑剂混合均匀，加热至100?120°C，反应1? 2h，然后加入脂肪酰二乙醇胺，继续保温反应20?30min，冷却。
[0015] 有益效果：本发明导电性能良好，其体积电阻为2.IX108?4.6X108Q?cm，比现 有技术的体积电阻小一百倍，氧化锌均匀的分散在橡胶内，减小了炭黑的电阻，提高了橡胶 的导电性，使导电橡胶既具有橡胶的韧性又具有金属的导电性能，适合应用于空气净化器 等器件的密封垫。
[0016]
【具体实施方式】
[0017] 实施例1 导电橡胶，包括以下重量份计的原料：氧化锌97份、炭黑68份、环氧树脂45份、聚氨酯 44份、丙酮67份、乙二醇40份、聚乙烯47份、氢氧化钠78份、脂肪酰二乙醇胺65份、氯化 磷酸钠65份、增塑剂45份。
[0018] 氧化锌的粒径为65微米。
[0019]增塑剂为邻苯二甲酸酯。
[0020]上述导电橡胶的制备方法，包括以下步骤：将氧化锌、炭黑、环氧树脂、聚氨酯、丙 酮、乙二醇、聚乙烯、氢氧化钠、氯化磷酸钠、增塑剂混合均匀，加热至110°C，反应1.5h，然 后加入脂肪酰二乙醇胺，继续保温反应25min，冷却。
[0021] 实施例2 导电橡胶，包括以下重量份计的原料：氧化锌90份、炭黑55份、环氧树脂40份、聚氨酯 30份、丙酮60份、乙二醇20份、聚乙烯40份、氢氧化钠70份、脂肪酰二乙醇胺20份、氯化 磷酸钠50份、增塑剂10份。
[0022] 氧化锌的粒径为30微米。
[0023] 增塑剂为磷酸三苯酯。
[0024]上述导电橡胶的制备方法，包括以下步骤：将氧化锌、炭黑、环氧树脂、聚氨酯、丙 酮、乙二醇、聚乙烯、氢氧化钠、氯化磷酸钠、增塑剂混合均匀，加热至KKTC，反应lh，然后 加入脂肪酰二乙醇胺，继续保温反应20min，冷却。
[0025] 实施例3 导电橡胶，包括以下重量份计的原料：氧化锌100份、炭黑70份、环氧树脂50份、聚氨 酯50份、丙酮70份、乙二醇60份、聚乙烯50份、氢氧化钠90份、脂肪酰二乙醇胺100份、 氯化磷酸钠80份、增塑剂90份。
[0026]氧化锌的粒径为100微米。
[0027]增塑剂为邻苯二甲酸酯。
[0028]上述导电橡胶的制备方法，包括以下步骤：将氧化锌、炭黑、环氧树脂、聚氨酯、丙 酮、乙二醇、聚乙烯、氢氧化钠、氯化磷酸钠、增塑剂混合均匀，加热至120°C，反应2h，然后 加入脂肪酰二乙醇胺，继续保温反应30min，冷却。
[0029] 对比例1 与实施例1相同，不同在于：不加氧化锌。
[0030] 性能测试：测试本发明和对比例1的导电性能，结果见下表。体积电阻单位： Q?cm〇
【权利要求】
1. 导电橡胶，其特征在于，包括以下重量份计的原料：氧化锌90?100份、炭黑55? 70份、环氧树脂40?50份、聚氨酯30?50份、丙酮60?70份、乙二醇20?60份、聚乙 烯40?50份、氢氧化钠70?90份、脂肪酰二乙醇胺20?100份、氯化磷酸钠50?80份、 增塑剂10?90份。
2. 根据权利要求1所述的导电橡胶，其特征在于，包括以下重量份计的原料：氧化锌 95?98份、炭黑65?70份、环氧树脂44?48份、聚氨酯40?48份、丙酮65?70份、乙 二醇25?50份、聚乙烯45?48份、氢氧化钠70?85份、脂肪酰二乙醇胺50?80份、氯 化磷酸钠60?70份、增塑剂40?50份。
3. 根据权利要求2所述的导电橡胶，其特征在于，包括以下重量份计的原料：氧化锌97 份、炭黑68份、环氧树脂45份、聚氨酯44份、丙酮67份、乙二醇40份、聚乙烯47份、氢氧 化钠78份、脂肪酰二乙醇胺65份、氯化磷酸钠65份、增塑剂45份。
4. 根据权利要求1所述的导电橡胶，其特征在于，氧化锌的粒径为30?100微米。
5. 根据权利要求1所述的导电橡胶，其特征在于，增塑剂为邻苯二甲酸酯或磷酸三苯 酯。
6. 基于权利要求1所述的导电橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将氧化 锌、炭黑、环氧树脂、聚氨酯、丙酮、乙二醇、聚乙烯、氢氧化钠、氯化磷酸钠、增塑剂混合均 匀，加热至100?120°C，反应1?2h，然后加入脂肪酰二乙醇胺，继续保温反应20?30min， 冷却。
【文档编号】C08L63/00GK104448708SQ201410679503
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】熊开胜, 张海防, 谢建庭 申请人:苏州东辰林达检测技术有限公司