本发明涉及导电材料领域，具体涉及一种导电复合橡胶材料及其制备方法。
背景技术：
：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，其主要作用是密封和电磁屏蔽。目前常用的导电填料主要有炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管等碳系材料及金、银、铜、镍等金属粉体。碳系填料制备的导电橡胶体积电阻率通常较高，而填充金属粉体虽能获得极佳的导电性能，但存在成本高、易沉降等缺点。因此，研究开发一种新型的、导电性能佳、力学性能好且价格低廉的导电橡胶材料具有重要的意义和广阔的应用前景。技术实现要素：要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种导电复合橡胶材料，渗流阈值小，易形成导电通路，提高了渗流网络数量，体积电阻率小，导电性能佳，同时具有较好的力学性能。技术方案：一种导电复合橡胶材料，由以下成分以重量份制备而成：正硅酸乙酯10-20份、107硅橡胶50-70份、马来酸酐接枝天然橡胶10-20份、镀镍玻璃微珠10-20份、球形纳米银10-20份、氧化锌3-6份、硬脂酸1-2份、聚对苯二甲酸乙二酯纤维5-10份、辛酸亚锡2-5份、二醋酸二丁基锡1-3份、氢氧化镁0.2-0.5份、微胶囊化红磷0.3-0.5份、环氧大豆油5-8份、3-巯基丙酸0.2-0.5份。进一步优选的，所述的一种导电复合橡胶材料，由以下成分以重量份制备而成：正硅酸乙酯12-18份、107硅橡胶55-65份、马来酸酐接枝天然橡胶12-17份、镀镍玻璃微珠13-18份、球形纳米银13-18份、氧化锌4-5份、硬脂酸1.3-1.7份、聚对苯二甲酸乙二酯纤维6-9份、辛酸亚锡3-4份、二醋酸二丁基锡1.5-2.5份、氢氧化镁0.3-0.4份、微胶囊化红磷0.35-0.45份、环氧大豆油6-7份、3-巯基丙酸0.3-0.4份。上述导电复合橡胶材料的制备方法包括以下步骤：（1）将正硅酸乙酯、107硅橡胶、马来酸酐接枝天然橡胶混合，在转速80-110r/min下搅拌20-40分钟；（2）加入氧化锌、硬脂酸、氢氧化镁和微胶囊化红磷，搅拌10-20分钟；（3）加入辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡、环氧大豆油和3-巯基丙酸，继续搅拌20-40分钟；（4）加入镀镍玻璃微珠、球形纳米银和聚对苯二甲酸乙二酯纤维，向同一个方向在转速60-90r/min下搅拌40-60分钟；（5）倒入模具中在室温下固化即得。进一步的，所述的一种导电复合橡胶材料的制备方法，所述的步骤（1）中转速为90-100r/min，搅拌时间为25-35分钟。进一步的，所述的一种导电复合橡胶材料的制备方法，所述的步骤（3）中搅拌时间为25-35分钟。进一步的，所述的一种导电复合橡胶材料的制备方法，所述的步骤（4）中转速为70-80r/min，搅拌时间为45-55分钟。有益效果：本发明的导电复合橡胶材料的渗流阈值最小仅为17.11%，易形成导电通路，提高了渗流网络数量，其体积电阻率最小为7.22×10-3Ω·cm，导电性能佳，同时其拉伸强度和邵氏硬度最高分别可达到2.7MPa和15.71kN·m，具有较好的力学性能。具体实施方式实施例1一种导电复合橡胶材料，由以下成分以重量份制备而成：正硅酸乙酯10份、107硅橡胶50份、马来酸酐接枝天然橡胶10份、镀镍玻璃微珠10份、球形纳米银10份、氧化锌3份、硬脂酸1份、聚对苯二甲酸乙二酯纤维5份、辛酸亚锡2份、二醋酸二丁基锡1份、氢氧化镁0.2份、微胶囊化红磷0.3份、环氧大豆油5份、3-巯基丙酸0.2份。上述导电复合橡胶材料的制备方法为：（1）将正硅酸乙酯、107硅橡胶、马来酸酐接枝天然橡胶混合，在转速80r/min下搅拌20分钟；（2）加入氧化锌、硬脂酸、氢氧化镁和微胶囊化红磷，搅拌10分钟；（3）加入辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡、环氧大豆油和3-巯基丙酸，继续搅拌20分钟；（4）加入镀镍玻璃微珠、球形纳米银和聚对苯二甲酸乙二酯纤维，向同一个方向在转速60r/min下搅拌40分钟；（5）倒入模具中在室温下固化即得。实施例2一种导电复合橡胶材料，由以下成分以重量份制备而成：正硅酸乙酯12份、107硅橡胶55份、马来酸酐接枝天然橡胶12份、镀镍玻璃微珠13份、球形纳米银13份、氧化锌4份、硬脂酸1.3份、聚对苯二甲酸乙二酯纤维6份、辛酸亚锡3份、二醋酸二丁基锡1.5份、氢氧化镁0.3份、微胶囊化红磷0.35份、环氧大豆油6份、3-巯基丙酸0.3份。上述导电复合橡胶材料的制备方法为：（1）将正硅酸乙酯、107硅橡胶、马来酸酐接枝天然橡胶混合，在转速90r/min下搅拌25分钟；（2）加入氧化锌、硬脂酸、氢氧化镁和微胶囊化红磷，搅拌15分钟；（3）加入辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡、环氧大豆油和3-巯基丙酸，继续搅拌25分钟；（4）加入镀镍玻璃微珠、球形纳米银和聚对苯二甲酸乙二酯纤维，向同一个方向在转速70r/min下搅拌45分钟；（5）倒入模具中在室温下固化即得。实施例3一种导电复合橡胶材料，由以下成分以重量份制备而成：正硅酸乙酯15份、107硅橡胶60份、马来酸酐接枝天然橡胶15份、镀镍玻璃微珠15份、球形纳米银15份、氧化锌4.5份、硬脂酸1.5份、聚对苯二甲酸乙二酯纤维7.5份、辛酸亚锡3.5份、二醋酸二丁基锡2份、氢氧化镁0.35份、微胶囊化红磷0.4份、环氧大豆油6.5份、3-巯基丙酸0.35份。上述导电复合橡胶材料的制备方法为：（1）将正硅酸乙酯、107硅橡胶、马来酸酐接枝天然橡胶混合，在转速95r/min下搅拌30分钟；（2）加入氧化锌、硬脂酸、氢氧化镁和微胶囊化红磷，搅拌15分钟；（3）加入辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡、环氧大豆油和3-巯基丙酸，继续搅拌30分钟；（4）加入镀镍玻璃微珠、球形纳米银和聚对苯二甲酸乙二酯纤维，向同一个方向在转速75r/min下搅拌50分钟；（5）倒入模具中在室温下固化即得。实施例4一种导电复合橡胶材料，由以下成分以重量份制备而成：正硅酸乙酯18份、107硅橡胶65份、马来酸酐接枝天然橡胶17份、镀镍玻璃微18份、球形纳米银18份、氧化锌5份、硬脂酸1.7份、聚对苯二甲酸乙二酯纤维9份、辛酸亚锡4份、二醋酸二丁基锡2.5份、氢氧化镁0.4份、微胶囊化红磷0.45份、环氧大豆油7份、3-巯基丙酸0.4份。上述导电复合橡胶材料的制备方法为：（1）将正硅酸乙酯、107硅橡胶、马来酸酐接枝天然橡胶混合，在转速100r/min下搅拌35分钟；（2）加入氧化锌、硬脂酸、氢氧化镁和微胶囊化红磷，搅拌15分钟；（3）加入辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡、环氧大豆油和3-巯基丙酸，继续搅拌35分钟；（4）加入镀镍玻璃微珠、球形纳米银和聚对苯二甲酸乙二酯纤维，向同一个方向在转速80r/min下搅拌55分钟；（5）倒入模具中在室温下固化即得。实施例5一种导电复合橡胶材料，由以下成分以重量份制备而成：正硅酸乙酯20份、107硅橡胶70份、马来酸酐接枝天然橡胶20份、镀镍玻璃微珠20份、球形纳米银20份、氧化锌6份、硬脂酸2份、聚对苯二甲酸乙二酯纤维10份、辛酸亚锡5份、二醋酸二丁基锡3份、氢氧化镁0.5份、微胶囊化红磷0.5份、环氧大豆油8份、3-巯基丙酸0.5份。上述导电复合橡胶材料的制备方法为：（1）将正硅酸乙酯、107硅橡胶、马来酸酐接枝天然橡胶混合，在转速110r/min下搅拌40分钟；（2）加入氧化锌、硬脂酸、氢氧化镁和微胶囊化红磷，搅拌20分钟；（3）加入辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡、环氧大豆油和3-巯基丙酸，继续搅拌40分钟；（4）加入镀镍玻璃微珠、球形纳米银和聚对苯二甲酸乙二酯纤维，向同一个方向在转速90r/min下搅拌60分钟；（5）倒入模具中在室温下固化即得。对比例1本实施例与实施例5的区别在于不含有马来酸酐接枝天然橡胶。具体地说是：一种导电复合橡胶材料，由以下成分以重量份制备而成：正硅酸乙酯20份、107硅橡胶70份、镀镍玻璃微珠20份、球形纳米银20份、氧化锌6份、硬脂酸2份、聚对苯二甲酸乙二酯纤维10份、辛酸亚锡5份、二醋酸二丁基锡3份、氢氧化镁0.5份、微胶囊化红磷0.5份、环氧大豆油8份、3-巯基丙酸0.5份。上述导电复合橡胶材料的制备方法为：（1）将正硅酸乙酯和107硅橡胶混合，在转速110r/min下搅拌40分钟；（2）加入氧化锌、硬脂酸、氢氧化镁和微胶囊化红磷，搅拌20分钟；（3）加入辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡、环氧大豆油和3-巯基丙酸，继续搅拌40分钟；（4）加入镀镍玻璃微珠、球形纳米银和聚对苯二甲酸乙二酯纤维，向同一个方向在转速90r/min下搅拌60分钟；（5）倒入模具中在室温下固化即得。对比例2本实施例与实施例5的区别在于不含有镀镍玻璃微珠和氧化锌。具体地说是：一种导电复合橡胶材料，由以下成分以重量份制备而成：正硅酸乙酯20份、107硅橡胶70份、马来酸酐接枝天然橡胶20份、球形纳米银20份、硬脂酸2份、聚对苯二甲酸乙二酯纤维10份、辛酸亚锡5份、二醋酸二丁基锡3份、氢氧化镁0.5份、微胶囊化红磷0.5份、环氧大豆油8份、3-巯基丙酸0.5份。上述导电复合橡胶材料的制备方法为：（1）将正硅酸乙酯、107硅橡胶、马来酸酐接枝天然橡胶混合，在转速110r/min下搅拌40分钟；（2）加入硬脂酸、氢氧化镁和微胶囊化红磷，搅拌20分钟；（3）加入辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡、环氧大豆油和3-巯基丙酸，继续搅拌40分钟；（4）加入球形纳米银和聚对苯二甲酸乙二酯纤维，向同一个方向在转速90r/min下搅拌60分钟；（5）倒入模具中在室温下固化即得。本发明的导电复合橡胶材料的渗流阈值最小仅为17.11%，易形成导电通路，提高了渗流网络数量，其体积电阻率最小为7.22×10-3Ω·cm，导电性能佳，同时其拉伸强度和邵氏硬度最高分别可达到2.7MPa和15.71kN·m，具有较好的力学性能。表1导电复合橡胶材料的部分性能指标产品名称渗流阈值（%）体积电阻率（Ω·cm）拉伸强度（MPa）邵氏硬度(kN/m)实施例117.217.32×10-32.215.52实施例217.177.30×10-32.415.58实施例317.157.27×10-32.515.64实施例417.117.22×10-32.715.71实施例517.147.24×10-32.615.66对比例117.488.56×10-32.213.21对比例217.638.11×10-32.112.89当前第1页1 2 3