一种高稳定性的耐候导电橡胶的制作方法

文档序号:15572913发布日期:2018-09-29 04:53阅读:241来源:国知局

本发明涉及电磁屏蔽材料技术领域,具体涉及一种高稳定性的耐候导电橡胶。



背景技术:

导电橡胶是将导电性填料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的一种橡胶材料。导电橡胶的主要作用是密封和电磁屏蔽。产品可以模压或挤出成形,得到多种形式的结构。市场上的导电橡胶中使用的导电性填料主要为:石墨镀镍、铝镀银、镍镀银、铜镀银、石墨、纯银等导电颗粒,这些颗粒均是金属材料或无机非金属材料。虽然该型导电橡胶具有良好的导电率,但是由于无机材料与有机的硅橡胶材料之间天然的性质差异,导致二者的材料相容性不足,最终的结果是导电橡胶的热稳定型和抗老化性能表现普遍较差。导电橡胶在高温状态和其他强氧化环境中,硅橡胶材料的变形程度更大、老化速度更快,这种条件下,硅橡胶基料和导电填料的结合效果变差,最终导致导电橡胶老化变形,失去使用价值。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的问题,本发明提供了一种高稳定性的耐候导电橡胶,该型导电橡胶组分之间的相容性更好,材料的性质更加稳定,具有更好的耐高温、抗老化性能。

为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案来实现的:

一种高稳定性的耐候导电橡胶,按照质量份数,导电橡胶包括以下组分:硅橡胶30-40份,导电金属粉20-25份,导电性酚醛树脂粉60-70份,复合偶联剂2-5份,硫化剂1-1.8份,稳定剂3-4份,增粘剂3-4份。

优选地,按照质量份数,导电橡胶包括以下组分:硅橡胶35-37份,导电金属粉22-23份,导电性酚醛树脂粉65-68份,复合偶联剂3-4份,硫化剂1.5-1.7份,稳定剂3.6-3.8份,增粘剂3.5-3.7份。

本发明中,导电性酚醛树脂粉的制备方法如下:将木质纤维素经过酸处理和有机熔剂处理后,得到多孔纤维素,多孔纤维素在氦气保护,以及钴类化合物催化剂的催化作用下,经高温处理得到多孔石墨烯;然后按照30:7:1的比例将酚醛树脂、多孔石墨烯和表面活性剂加入到反应釜中混合、分散、反应得到所需导电性酚醛树脂,其中反应釜中的反应温度为80-95℃;将导电性酚醛树脂粉碎至450-500目,得到所需导电性酚醛树脂粉。

优选地,表面活性剂为脂肪酸甘油酯或脂肪酸山梨坦。

优选地,硅橡胶选自甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶和甲基乙烯基三氟丙基硅橡胶中的一种;导电金属粉为银包铝导电粉、银包铜导电粉、银包镍导电粉和银包玻璃导电粉中的一种。

优选地,复合偶联剂为氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂和叠氮基硅烷偶联剂的混合物,三者的质量比为2:1:1。

优选地,硫化剂为dcp、tdds或dcbp;稳定剂为氧化镁;增粘剂为古马隆树脂或聚丁二烯树脂。

本发明提供的导电橡胶的制备方法包括如下步骤:

(1)将复合偶联剂均匀分散于3-4倍体积的无水乙醇中,得到复合偶联剂溶液;

(2)按质量份数,将导电金属粉和导电性酚醛树脂粉加入到混料机中,以300-400r/min的转速充分混合均匀,然后向混料机中加入复合偶联剂溶液,以80-90℃的温度继续混合4-7min,得到复合导电粉体;

(3)将上步得到的复合导电粉体和硅橡胶一起加入到密炼机中,混炼15-20min,然后投入增粘剂和稳定剂继续密炼20-30min,接着将硫化剂加入到密炼机中,混炼后薄通6-10次;

(4)将上步的胶料下片后,送入到平板硫化机上,以150-170℃的温度硫化处理2-3h,得到所需导电橡胶。

本发明具有如下的有益效果:

该型导电硅胶中,将传统的金属或无机非金属型导电填料使用导电性的酚醛树脂进行替代,由于酚醛树脂与硅橡胶的相容性更加优秀,所以导电填料与硅橡胶基胶的结合更加紧密,导电橡胶的性能也更加稳定,其中为了是的绝缘的酚醛树脂具有导电性,在酚醛树脂中复合了多孔石墨烯这种材料不仅导电性能优秀,还可以与经过表面改性处理的酚醛树脂稳定复合,形成具有良好电导率的导电性酚醛树脂。此外,通过本发明中其它成分的使用,该型导电橡胶的其余各项耐候性能也非常优秀。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述,以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

一种高稳定性的耐候导电橡胶,按照质量份数,导电橡胶包括以下组分:硅橡胶30份,导电金属粉20份,导电性酚醛树脂粉60份,复合偶联剂2份,硫化剂1份,稳定剂3份,增粘剂3份。

本实施例中,导电性酚醛树脂粉的制备方法如下:将木质纤维素经过酸处理和有机熔剂处理后,得到多孔纤维素,多孔纤维素在氦气保护,以及钴类化合物催化剂的催化作用下,经高温处理得到多孔石墨烯;然后按照30:7:1的比例将酚醛树脂、多孔石墨烯和表面活性剂加入到反应釜中混合、分散、反应得到所需导电性酚醛树脂,其中反应釜中的反应温度为80℃;将导电性酚醛树脂粉碎至450目,得到所需导电性酚醛树脂粉。其中,表面活性剂为脂肪酸甘油酯。

本实施例中,硅橡胶为甲基硅橡胶;导电金属粉为银包铝导电粉。

复合偶联剂为氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂和叠氮基硅烷偶联剂的混合物,三者的质量比为2:1:1。

硫化剂为dcp;稳定剂为氧化镁;增粘剂为古马隆树脂。

本实施例提供的导电橡胶的制备方法包括如下步骤:

(1)将复合偶联剂均匀分散于3倍体积的无水乙醇中,得到复合偶联剂溶液;

(2)按质量份数,将导电金属粉和导电性酚醛树脂粉加入到混料机中,以300r/min的转速充分混合均匀,然后向混料机中加入复合偶联剂溶液,以80℃的温度继续混合4min,得到复合导电粉体;

(3)将上步得到的复合导电粉体和硅橡胶一起加入到密炼机中,混炼15min,然后投入增粘剂和稳定剂继续密炼20min,接着将硫化剂加入到密炼机中,混炼后薄通6次;

(4)将上步的胶料下片后,送入到平板硫化机上,以150℃的温度硫化处理2h,得到所需导电橡胶。

实施例2

一种高稳定性的耐候导电橡胶,按照质量份数,导电橡胶包括以下组分:硅橡胶40份,导电金属粉25份,导电性酚醛树脂粉70份,复合偶联剂5份,硫化剂1.8份,稳定剂4份,增粘剂4份。

本实施例中,导电性酚醛树脂粉的制备方法如下:将木质纤维素经过酸处理和有机熔剂处理后,得到多孔纤维素,多孔纤维素在氦气保护,以及钴类化合物催化剂的催化作用下,经高温处理得到多孔石墨烯;然后按照30:7:1的比例将酚醛树脂、多孔石墨烯和表面活性剂加入到反应釜中混合、分散、反应得到所需导电性酚醛树脂,其中反应釜中的反应温度为95℃;将导电性酚醛树脂粉碎至500目,得到所需导电性酚醛树脂粉。其中,表面活性剂为脂肪酸山梨坦。

本实施例中,硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶;导电金属粉为银包铜导电粉。

复合偶联剂为氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂和叠氮基硅烷偶联剂的混合物,三者的质量比为2:1:1。

硫化剂为tdds;稳定剂为氧化镁;增粘剂为聚丁二烯树脂。

本实施例提供的导电橡胶的制备方法包括如下步骤:

(1)将复合偶联剂均匀分散于4倍体积的无水乙醇中,得到复合偶联剂溶液;

(2)按质量份数,将导电金属粉和导电性酚醛树脂粉加入到混料机中,以400r/min的转速充分混合均匀,然后向混料机中加入复合偶联剂溶液,以90℃的温度继续混合7min,得到复合导电粉体;

(3)将上步得到的复合导电粉体和硅橡胶一起加入到密炼机中,混炼20min,然后投入增粘剂和稳定剂继续密炼30min,接着将硫化剂加入到密炼机中,混炼后薄通10次;

(4)将上步的胶料下片后,送入到平板硫化机上,以170℃的温度硫化处理3h,得到所需导电橡胶。

实施例3

一种高稳定性的耐候导电橡胶,按照质量份数,导电橡胶包括以下组分:硅橡胶35份,导电金属粉23份,导电性酚醛树脂粉65份,复合偶联剂4份,硫化剂1.5份,稳定剂3.5份,增粘剂3.5份。

本实施例中,导电性酚醛树脂粉的制备方法如下:将木质纤维素经过酸处理和有机熔剂处理后,得到多孔纤维素,多孔纤维素在氦气保护,以及钴类化合物催化剂的催化作用下,经高温处理得到多孔石墨烯;然后按照30:7:1的比例将酚醛树脂、多孔石墨烯和表面活性剂加入到反应釜中混合、分散、反应得到所需导电性酚醛树脂,其中反应釜中的反应温度为90℃;将导电性酚醛树脂粉碎至500目,得到所需导电性酚醛树脂粉。其中,表面活性剂为脂肪酸甘油酯。

本实施例中,硅橡胶为甲基乙烯基三氟丙基硅橡胶;导电金属粉为银包镍导电粉。

复合偶联剂为氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂和叠氮基硅烷偶联剂的混合物,三者的质量比为2:1:1。

硫化剂为dcbp;稳定剂为氧化镁;增粘剂为聚丁二烯树脂。

本实施例提供的导电橡胶的制备方法包括如下步骤:

(1)将复合偶联剂均匀分散于3倍体积的无水乙醇中,得到复合偶联剂溶液;

(2)按质量份数,将导电金属粉和导电性酚醛树脂粉加入到混料机中,以350r/min的转速充分混合均匀,然后向混料机中加入复合偶联剂溶液,以85℃的温度继续混合6min,得到复合导电粉体;

(3)将上步得到的复合导电粉体和硅橡胶一起加入到密炼机中,混炼18min,然后投入增粘剂和稳定剂继续密炼25min,接着将硫化剂加入到密炼机中,混炼后薄通8次;

(4)将上步的胶料下片后,送入到平板硫化机上,以160℃的温度硫化处理2.5h,得到所需导电橡胶。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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