一种高导电性橡胶泡棉材料的制备方法与流程

文档序号:15682099发布日期:2018-10-16 20:40阅读:305来源:国知局

本发明涉及一种高导电性橡胶泡棉材料的制备方法,属于导电材料技术领域。



背景技术:

聚合物通常都是电绝缘材料,在使用过程中容易产生静电集聚和放电现象,影响设备使用的灵敏性,干扰电路操作。为了解决上述问题,常在聚合物基体中加入导电填料,使聚合物具有一定的导电性能,纳米填料是较重要的一类导电材料,但导电组分的引入在获得导电性能的同时,通常会降低聚合物的韧性,针对添加导电组分所造成聚合物的脆性问题,人们提出了用微泡孔增韧聚合物基导电复合材料的研究思路。

微孔发泡聚合物基导电复合材料可被广泛应用于静电防护、电磁屏、雷电保护板、电子封装及航空航天等领域;导电聚合物复合材料中导电网络结构对导电填料的形状及长径比有较强的依赖。复合材料基于单晶硅等半导体、碳黑及金属导电颗粒作为零维导电填料具有较强的压阻敏感性,其归因于本身良好的导电性。为了形成一个良好的导电网络结构,需要增加填料的含量,但增加含量又会降低复合材料的灵活性,使得感应器存在易碎的特点进而只能用于小应变范围。寻求一种具有高灵敏性,低成本及更易使用的新型应变感应器受到广泛关注。但是现有的导电泡棉聚合物材料导电性能较差,无法满足现有环境的需求,所以对其进行有效的改良制备很有必要。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题:针对现有导电泡棉材料导电性能较差的问题,提供了一种抗振荡耐久型密封胶材料的制备方法。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:

(1)按重量份数计,分别称量45~50份质量份数1%硫酸镍溶液、45~50份去离子水和10~15份氨水溶液搅拌混合,保温反应,静置冷却至室温并得混合液;

(2)按质量比1:8,将氢氧化钠溶液滴加至混合液中,搅拌混合并过滤,得滤饼并洗涤,真空冷冻干燥并研磨粉碎过筛,得纳米氢氧化镍颗粒;

(3)敏化处理纳米氢氧化镍颗粒,得改性颗粒并按质量比1:15,将改性颗粒添加至硫酸锂溶液中,搅拌混合得基体液;

(4)按重量份数计,分别称量45~50份基体液、10~15份双氧水和6~8份氢氧化钠溶液置于烧杯中,搅拌混合并超声分散,得分散液并离心分离,收集下次沉淀并真空冷冻干燥,得导电改性粉末;

(5)按重量份数计,分别称量45~50份三元乙丙橡胶、10~15份丁基橡胶、10~15份高岭土、15~20份导电改性颗粒、0.3~0.5份促进剂tmtm、1.5~2.0份发泡剂cx-a置于开炼机中混炼处理3~5min,得混炼胶并薄通处理,静置停放,压制发泡处理,静置冷却至室温,即可制备得一种高导电性橡胶泡棉材料。

步骤(3)所述的敏化处理为分别用质量分数5%氯化铅溶液和质量分数5%氯化锡溶液冲洗纳米氢氧化镍颗粒各2~3次。

步骤(5)所述的压制发泡处理为在180~185℃、5~10mpa下压制发泡处理25~30min。

本发明与其他方法相比,有益技术效果是:

(1)本发明技术方案通过对氢氧化镍表面包覆羟基氢氧化锂材料,使其包覆改性并填充至橡胶泡棉材料中,由于表面包覆的氢氧化锂表面形貌较为光滑平整、均匀、规则,形成了均匀的导电网络,同时其表面包覆层和内部包覆紧密,形成了均匀的导电网络,提高了质子和电子的传输,从而使导电性提高,活性物质利用率和容量增加,同时充放电循环稳定性也有较大改善,使其填充至材料中使得泡棉材料具有优异的电化学性能和导电性能;

(2)本发明技术方案采用发泡处理并在其内部负载导电网络,使其有效兼顾导电性能和力学强度,通具有独立气泡结构,吸水性很低,抗冲性能极佳,使其在使用过程中,有效体现材料的高强度力学性能。

具体实施方式

按重量份数计,分别称量45~50份质量份数1%硫酸镍溶液、45~50份去离子水和10~15份质量分数5%氨水溶液置于三角烧瓶中,搅拌混合并置于55~65℃下保温反应1~2h,静置冷却至室温并得混合液,按质量比1:8,将质量分数5%氢氧化钠溶液滴加至混合液中,搅拌混合并过滤,得滤饼并用去离子水洗涤至洗涤液呈中性,真空冷冻干燥并研磨粉碎过200目筛;得纳米氢氧化镍颗粒;分别用质量分数5%氯化铅溶液和质量分数5%氯化锡溶液冲洗纳米氢氧化镍颗粒各2~3次,得改性颗粒并按质量比1:15,将改性颗粒添加至质量分数0.5%硫酸锂溶液中,搅拌混合得基体液,按重量份数计,分别称量45~50份基体液、10~15份质量分数15%双氧水和6~8份氢氧化钠溶液置于烧杯中,搅拌混合并超声分散10~15min,得分散液并置于3500~4000r/min下离心分离10~15min,收集下次沉淀并真空冷冻干燥,得导电改性粉末;按重量份数计,分别称量45~50份三元乙丙橡胶、10~15份丁基橡胶、10~15份高岭土、15~20份导电改性颗粒、0.3~0.5份促进剂tmtm、1.5~2.0份发泡剂cx-a置于开炼机中混炼处理3~5min,得混炼胶并薄通处理3~5次后下片,静置停放20~24h,将停放胶置于180~185℃、5~10mpa下压制发泡处理25~30min,静置冷却至室温,即可制备得一种高导电性橡胶泡棉材料。

实例1

按重量份数计,分别称量450份质量份数1%硫酸镍溶液、45份去离子水和10份质量分数5%氨水溶液置于三角烧瓶中,搅拌混合并置于55℃下保温反应1h,静置冷却至室温并得混合液,按质量比1:8,将质量分数5%氢氧化钠溶液滴加至混合液中,搅拌混合并过滤,得滤饼并用去离子水洗涤至洗涤液呈中性,真空冷冻干燥并研磨粉碎过200目筛;得纳米氢氧化镍颗粒;分别用质量分数5%氯化铅溶液和质量分数5%氯化锡溶液冲洗纳米氢氧化镍颗粒各2次,得改性颗粒并按质量比1:15,将改性颗粒添加至质量分数0.5%硫酸锂溶液中,搅拌混合得基体液,按重量份数计,分别称量45份基体液、10份质量分数15%双氧水和6份氢氧化钠溶液置于烧杯中,搅拌混合并超声分散10min,得分散液并置于3500r/min下离心分离10min,收集下次沉淀并真空冷冻干燥,得导电改性粉末;按重量份数计,分别称量45份三元乙丙橡胶、10份丁基橡胶、10份高岭土、15份导电改性颗粒、0.3份促进剂tmtm、1.5份发泡剂cx-a置于开炼机中混炼处理3min,得混炼胶并薄通处理3次后下片,静置停放20h,将停放胶置于180℃、5mpa下压制发泡处理25min,静置冷却至室温,即可制备得一种高导电性橡胶泡棉材料。

实例2

按重量份数计,分别称量47份质量份数1%硫酸镍溶液、47份去离子水和12份质量分数5%氨水溶液置于三角烧瓶中,搅拌混合并置于57℃下保温反应2h,静置冷却至室温并得混合液,按质量比1:8,将质量分数5%氢氧化钠溶液滴加至混合液中,搅拌混合并过滤,得滤饼并用去离子水洗涤至洗涤液呈中性,真空冷冻干燥并研磨粉碎过200目筛;得纳米氢氧化镍颗粒;分别用质量分数5%氯化铅溶液和质量分数5%氯化锡溶液冲洗纳米氢氧化镍颗粒各2次,得改性颗粒并按质量比1:15,将改性颗粒添加至质量分数0.5%硫酸锂溶液中,搅拌混合得基体液,按重量份数计,分别称量47份基体液、12份质量分数15%双氧水和7份氢氧化钠溶液置于烧杯中,搅拌混合并超声分散12min,得分散液并置于3750r/min下离心分离12min,收集下次沉淀并真空冷冻干燥,得导电改性粉末;按重量份数计,分别称量47份三元乙丙橡胶、12份丁基橡胶、12份高岭土、17份导电改性颗粒、0.4份促进剂tmtm、1.7份发泡剂cx-a置于开炼机中混炼处理4min,得混炼胶并薄通处理4次后下片,静置停放22h,将停放胶置于182℃、7mpa下压制发泡处理27min,静置冷却至室温,即可制备得一种高导电性橡胶泡棉材料。

实例3

按重量份数计,分别称量50份质量份数1%硫酸镍溶液、50份去离子水和15份质量分数5%氨水溶液置于三角烧瓶中,搅拌混合并置于65℃下保温反应2h,静置冷却至室温并得混合液,按质量比1:8,将质量分数5%氢氧化钠溶液滴加至混合液中,搅拌混合并过滤,得滤饼并用去离子水洗涤至洗涤液呈中性,真空冷冻干燥并研磨粉碎过200目筛;得纳米氢氧化镍颗粒;分别用质量分数5%氯化铅溶液和质量分数5%氯化锡溶液冲洗纳米氢氧化镍颗粒各3次,得改性颗粒并按质量比1:15,将改性颗粒添加至质量分数0.5%硫酸锂溶液中,搅拌混合得基体液,按重量份数计,分别称量50份基体液、15份质量分数15%双氧水和8份氢氧化钠溶液置于烧杯中,搅拌混合并超声分散15min,得分散液并置于4000r/min下离心分离15min,收集下次沉淀并真空冷冻干燥,得导电改性粉末;按重量份数计,分别称量50份三元乙丙橡胶、15份丁基橡胶、15份高岭土、20份导电改性颗粒、0.5份促进剂tmtm、2.0份发泡剂cx-a置于开炼机中混炼处理5min,得混炼胶并薄通处理5次后下片,静置停放24h,将停放胶置于185℃、10mpa下压制发泡处理30min,静置冷却至室温,即可制备得一种高导电性橡胶泡棉材料。

将本发明制备的实例1,2,3进行性能测试,具体测试结果如下表表1所示:

表1性能测试表

由上表可知,本发明制备的泡棉材料具有优异的孔隙结构和电导率。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1