一种电线用的抗静电硅橡胶及其制备方法与流程

文档序号:17268896发布日期:2019-03-30 10:27阅读:175来源:国知局

本发明涉及硅橡胶技术领域,具体涉及一种电线用的抗静电硅橡胶及其制备方法。



背景技术:

硅橡胶由于其具有较佳的耐老化性和稳定性,应用范围广,较多应用于硅胶管、电力包覆材料等产品中,但目前应用于电线电缆中的硅橡胶材料抗静电作用不理想,容易由于电线电缆的静电产生危害,危及使用安全,容易产生漏电、人体触电等,危及性命安全,安全性较低,不能满足目前市场对硅橡胶性能的要求,应用受到一定的限制。



技术实现要素:

为了克服现有技术中存在的缺点和不足,本发明的目的在于提供一种电线用的抗静电硅橡胶,该抗静电硅橡胶通过采用抗静电剂降低物料的体积电阻率,使硅橡胶具有较佳的电磁屏蔽效应和导电性能,将电线中的静电电荷向外传导,达到抗静电的作用,同时通过采用增强剂、端羟基聚二甲基硅氧烷和二甲基硅油等物料,使制得的硅橡胶具有较佳的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度等性能,机械强度高,稳定性高,应用范围广。

本发明的另一目的在于提供一种电线用的抗静电硅橡胶的制备方法,该制备方法工艺简单,操作控制方便,质量稳定,生产效率高,生产成本低,能使制得的抗静电硅橡胶具有较佳的体积电阻率,抗静电效果佳,同时具有较佳的拉伸强度、扯断伸长率和撕裂强度等机械性能,稳定性高,可大规模工业化生产。

本发明的目的通过下述技术方案实现:一种电线用的抗静电硅橡胶,包括如下重量份的原料:

本发明通过采用上述种类的原料制备硅橡胶,通过采用抗静电剂降低物料的体积电阻率,使硅橡胶具有较佳的电磁屏蔽效应和导电性能,达到抗静电的作用,同时通过采用增强剂、端羟基聚二甲基硅氧烷和二甲基硅油等物料,使制得的硅橡胶具有较佳的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度等性能,机械强度高,稳定性高,应用范围广。

其中,通过采用增强剂能提高硅橡胶的机械强度;采用的端羟基聚二甲基硅氧烷能避免硅橡胶在储存放置过程中发生变硬、可塑性较低、加工性能降低等结构化现象,提高硅橡胶的稳定性,(若已出现结构化的硅橡胶则需要重新进行混料或热处理去改善结构化现象,但同时增加了工艺成本,并降低了生产效率和质量),同时,端羟基聚二甲基硅氧烷能与增强剂(沉淀白炭黑)表面的si-oh基反应,使之疏水化,更提高增强剂在硅橡胶体系中的分散性,并抑制硅橡胶的结构化;而通过严格控制端羟基聚二甲基硅氧烷的用量,能使制得的硅橡胶具有较佳的回弹性和拉伸强度,若端羟基聚二甲基硅氧烷的用量过多,则降低了硅橡胶的回弹率,硬度较大,可塑性和加工成型性较低;而若端羟基聚二甲基硅氧烷的用量过少,则降低了原料之间的粘合结合性,容易出现结构化现象。

采用的二甲基硅油能提高硅橡胶的可塑度,降低硬度,增加柔韧性,增加硅橡胶与增强剂等粉体物料的相容性,降低基胶的粘度,改善硅橡胶的加工成型性;采用的抗静电剂能降低物料的体积电阻率,使硅橡胶具有较佳的电磁屏蔽效应和导电性能,达到抗静电的作用;采用的钛酸酯偶联剂能促进、催化物料间的交联聚合反应,改善物料之间的润湿性和分散性等相互作用,提高硅橡胶的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度等性能;采用的脱模剂能有效地提高硅橡胶的脱模性能,提高其加工成型性和稳定性;采用的硫化剂能有效提高硅橡胶的硫化交联作用,提高成型后的硅橡胶的机械强度和稳定性。

优选的,所述复合硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶a、甲基乙烯基硅橡胶b和甲基乙烯基硅橡胶c以重量比为20:60-70:10-20组成的混合物;其中,所述甲基乙烯基硅橡胶a的乙烯基含量为0.02-0.06%,甲基含量为99.94-99.98%,分子量为60万-70万;所述甲基乙烯基硅橡胶b的乙烯基含量为0.20-0.25%,甲基含量为99.75-99.80%,分子量为60万-70万;所述甲基乙烯基硅橡胶c乙烯基含量为2.5-3.5%,甲基含量为96.5-97.5%,分子量为60万-70万。

本发明通过采用三种不同乙烯基含量、不用分子量的甲基乙烯基硅橡胶复配组成复合硅橡胶成分,并严格控制三者的乙烯基含量和分子量,利用高分子量、主链长的特性,分子间的作用力较大,能使制得的硅橡胶具有较佳的机械强度和加工成型性,其中,采用的甲基乙烯基硅橡胶c具有较高含量的乙烯基,能显著提高硅橡胶体系的交联度,提高硅橡胶成品的撕裂强度;而若采用的甲基乙烯基硅橡胶a和甲基乙烯基硅橡胶b的乙烯基含量过少,则降低了硅橡胶的交联作用,并降低了硅橡胶的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度等性能;若甲基乙烯基硅橡胶的乙烯基含量过多,则降低了硫化后的硅橡胶耐热性;若甲基乙烯基硅橡胶a和甲基乙烯基硅橡胶b的分子量较低,则降低了硅橡胶成品的机械强度和加工成型性。

进一步优选的,上述甲基乙烯基硅橡胶a、甲基乙烯基硅橡胶b、甲基乙烯基硅橡胶c的化学式为如下所示:

其中,所述甲基乙烯基硅橡胶a的n=8750-8800,m=32-38;所述甲基乙烯基硅橡胶b的n=8550-8650,m=15-20;所述甲基乙烯基硅橡胶c的n=8750-8800,m=250-300。

优选的,所述增强剂为比表面积在160-180m2/g的沉淀白炭黑。

本发明通过采用沉淀白炭黑,能显著地提高硅橡胶的回弹性等机械强度,使其具有较佳的回弹率,硅橡胶的柔软性较佳,拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度均较佳,并严格控制沉淀白炭黑的比表面积,粒径小,能使沉淀白炭黑充分分散在硅橡胶中,有效提高硅橡胶的机械强度。

优选的,每份所述抗静电组分包括如下重量份的原料:

本发明通过采用上述原料作为抗静电剂,并严格控制各物料之间的复配用量,能有效降低物料的体积电阻率,使硅橡胶具有较佳的电磁屏蔽效应和导电性能,达到抗静电的作用;其中,采用的乙炔炭黑粒径小,比表面积大,分散性好,能在硅橡胶物料中均匀分散起作用,且表面活性大,电阻率低,具有较佳的导电性和抗静电作用,通过其导电性将电线中的静电电荷向外传导,达到电线的抗静电作用;采用的超导电炭黑作为抗静电硅橡胶的导电炭黑,粒径小,与乙炔炭黑并用,粒子间的间距变小,粒子间的相互接触几率增大,增加硅橡胶的导电性能,将电线中产生的静电电荷向外传导,达到电线硅橡胶的抗静电作用;采用的镀银铜粉作为抗静电硅橡胶中的导电填料,在铜离子的表面包覆银,表面包覆的银层体积电阻率低,有效降低了镀银铜粉整个颗粒的体积电阻率,增加硅橡胶的导电性能,将电线中产生的静电电荷向外传导,达到电线硅橡胶的抗静电作用;采用的碳纤维作为抗静电硅橡胶中的纤维填充剂成分,较少的用量则能有效降低硅橡胶的体积电阻率,将电线中产生的静电电荷向外传导,从而达到抗静电的作用,并能使硅橡胶具有一定的电磁屏蔽效应。

优选的,所述脱模剂是由硬脂酸锌和硬脂酸以重量比为1:1组成的混合物;所述硫化剂为2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷。

本发明通过采用硬脂酸锌、硬脂酸复配作为脱模剂,能提高硅橡胶的内脱模性能,相容性佳,使成型后的硅橡胶易于脱模,加工成型性佳;而当采用硬脂酸锌或硬脂酸作为单一组分的脱模剂时,降低了硅橡胶的撕裂强度等机械强度。而通过采用2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷作为硫化剂,能提高硅橡胶体系的硫化交联作用,显著缩短硫化时间,提高成型后的硅橡胶的拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度等机械强度和稳定性。

优选的,所述钛酸酯偶联剂为三异硬脂酸钛酸异丙酯、三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯和二(亚磷酸二辛酯基)钛酸四异丙酯中的至少一种。

本发明通过采用上述种类的钛酸酯偶联剂,能改善硅橡胶物料之间的相互作用,促进物料间的催化作用和交联聚合作用,提高硅橡胶的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度等性能;更为优选的,所述钛酸酯偶联剂为三异硬脂酸钛酸异丙酯、三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯和二(亚磷酸二辛酯基)钛酸四异丙酯以重量比为1.8-2.4:2.5-3:1组成的混合物。

本发明的另一目的通过下述技术方案实现:一种如上所述的电线用的抗静电硅橡胶的制备方法,包括如下步骤:

步骤a、制备基胶:

步骤a1:按照重量份计,将复合硅橡胶进行搅拌密炼,制得物料a1;

步骤a2:按照重量份,将增强剂分五次加入至步骤a1制得的物料a1中,搅拌均匀后制得物料a2;

步骤a3:按照重量份,依次将端羟基聚二甲基硅氧烷和脱模剂加入至步骤a2制得的物料a2中,搅拌混料成团,制得物料a3;

步骤a4:将步骤a3制得的物料a3进行第一次升温炼胶,出料,开炼均匀,下辊,静置8-20h后进行,制得基胶;

步骤b、制备成品胶:

将步骤a4制得的基胶开炼均匀,打卷下辊,进行密炼,然后依次将二甲基硅油、抗静电组分和钛酸酯偶联剂加入至基胶中,混合搅拌,制得混合料,然后进行第二次升温炼胶,出料,开炼均匀,下辊,静置8-20h后进行,制得成品胶;

步骤c、制备抗静电硅橡胶:

按照重量份,将硫化剂加入至步骤b制得的成品胶中,硫化成型,制得抗静电硅橡胶。

本发明通过采用上述步骤制备抗静电硅橡胶,工艺简单,操作控制方便,质量稳定,生产效率高,生产成本低,能使制得的抗静电硅橡胶具有较佳的体积电阻率,抗静电效果佳,同时具有较佳的拉伸强度、扯断伸长率和撕裂强度等机械性能,稳定性高,可大规模工业化生产;其中,通过严格控制其他物料的加入顺序及处理参数,先分批次等量加入增强剂,提高增强剂在硅橡胶体系中的分散性,提高硅橡胶体系的机械强度,然后加入端羟基聚二甲基硅氧烷和脱模剂能避免增强剂在提高硅橡胶机械性能的时候使硅橡胶易于出现结构化现象,抑制硅橡胶的结构化现象,同时提高硅橡胶的内脱模性能,使其在成型后易于脱模,具有较佳的加工成型性,经过第一次升温炼胶后制得机械强度高的基胶;其后,将二甲基硅油、抗静电组分和钛酸酯偶联剂加入至基胶中,(每一物料的加入在上一次加入后混合搅拌至无粉体状态后再继续投入下一物料),促进物料的交联聚合,提高硅橡胶的抗静电作用和加工成型性;最后再加入硫化剂促进硅橡胶各物料的硫化交联,提高硅橡胶的机械强度和稳定性。

优选的,所述步骤a1中,复合硅橡胶的搅拌密炼时间为8-15min;所述步骤c中,硫化成型采用蒸汽硫化方式,硫化温度为120-140℃,时间为3-7min。

本发明通过严格控制复合硅橡胶的密炼时间,能提高甲基乙烯基硅橡胶a、甲基乙烯基硅橡胶b和甲基乙烯基硅橡胶c的混合度,利用甲基乙烯基硅橡胶c的高含量乙烯基提高三者的交联度,有效提高硅橡胶的撕裂强度;而通过严格控制硫化成型的温度和时间,能提高硅橡胶的机械强度和稳定性。更为优选的,所述步骤(6)中,硫化成型的温度为120℃、125℃、130℃、135℃或140℃,硫化成型的时间为3min、4min、5min、6min或7min。

优选的,所述步骤a4中,第一次升温炼胶的具体步骤为:将物料a3升温至110-130℃,然后捏合50-70min,捏合成团,再进行第一次抽真空处理;所述第一次抽真空处理的时间为50-70min,真空度为-0.06mpa~-0.10mpa。

本发明通过将物料a3进行升温炼胶及捏合成团,提高复合硅橡胶、增强剂、端羟基聚二甲基硅氧烷和脱模剂之间的分散性和互溶性,有效提高硅橡胶的强度、拉伸强度、扯断伸长率和撕裂强度等机械性能,抑制硅橡胶的结构化,使其易于脱模,并进行真空处理且严格控制真空时间和真空度,能提高物料的捏合成团效果,能提高硅橡胶的内部粘合聚合性,易于进行加工的挤压成型等工序,加工成型性好,提高硅橡胶的机械强度。更为优选的,物料a3升温至110℃、115℃、120℃、125℃或130℃,捏合时间为50min、55min、60min、65min或70min,真空处理的时间为50min、55min、60min、65min或70min,真空度为-0.06mpa、-0.07mpa、-0.08mpa、-0.09mpa或-0.10mpa。

优选的,所述步骤b中,第二次升温炼胶的具体步骤为:将混合料升温至110-130℃,然后捏合50-70min,捏合成团,再进行第二次抽真空处理;所述第二次抽真空处理的时间为20-40min,真空度为-0.06mpa~-0.10mpa。

本发明通过将混合料进行升温炼胶及捏合成团,提高基胶与二甲基硅油、抗静电组分和钛酸酯偶联剂之间的分散性和互溶性,有效提高硅橡胶的抗静电性、加工成型性和交联聚合度,提高硅橡胶的强度、拉伸强度、扯断伸长率和撕裂强度等机械性能;并进行真空处理且严格控制真空时间和真空度,能提高物料的捏合成团效果,能提高硅橡胶的内部粘合聚合性,易于进行加工的挤压成型等工序,加工成型性好,提高硅橡胶的机械强度。更为优选的,混合料升温至110℃、115℃、120℃、125℃或130℃,捏合时间为50min、55min、60min、65min或70min,真空处理的时间为20min、25min、30min、35min或40min,真空度为-0.06mpa、-0.07mpa、-0.08mpa、-0.09mpa或、-0.10mpa。

本发明的有益效果在于:本发明的电线用的抗静电硅橡胶,通过采用抗静电剂降低物料的体积电阻率,使硅橡胶具有较佳的电磁屏蔽效应和导电性能,将电线中的静电电荷向外传导,达到抗静电的作用,同时通过采用增强剂、端羟基聚二甲基硅氧烷和二甲基硅油等物料,使制得的硅橡胶具有较佳的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度等性能,机械强度高,稳定性高,应用范围广。

本发明电线用的抗静电硅橡胶的制备方法工艺简单,操作控制方便,质量稳定,生产效率高,生产成本低,能使制得的抗静电硅橡胶具有较佳的体积电阻率,抗静电效果佳,同时具有较佳的拉伸强度、扯断伸长率和撕裂强度等机械性能,稳定性高,可大规模工业化生产。

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

一种电线用的抗静电硅橡胶,包括如下重量份的原料:

所述复合硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶a、甲基乙烯基硅橡胶b和甲基乙烯基硅橡胶c以重量比为20:70:10组成的混合物;其中,所述甲基乙烯基硅橡胶a的乙烯基含量为0.02%,甲基含量为99.98%,分子量为60万;所述甲基乙烯基硅橡胶b的乙烯基含量为0.20%,甲基含量为99.80%,分子量为60万;所述甲基乙烯基硅橡胶c乙烯基含量为2.5%,甲基含量为97.5%,分子量为60万。

上述甲基乙烯基硅橡胶a、甲基乙烯基硅橡胶b、甲基乙烯基硅橡胶c的化学式为如下所示:

其中,所述甲基乙烯基硅橡胶a的n=8800,m=32;所述甲基乙烯基硅橡胶b的n=8650,m=15;所述甲基乙烯基硅橡胶c的n=8800,m=250。

所述增强剂为比表面积在160m2/g的沉淀白炭黑。

每份所述抗静电组分包括如下重量份的原料:

所述脱模剂是由硬脂酸锌和硬脂酸以重量比为1:1组成的混合物;所述硫化剂为2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷。

所述钛酸酯偶联剂为三异硬脂酸钛酸异丙酯。

一种如上所述的电线用的抗静电硅橡胶的制备方法,包括如下步骤:

步骤a、制备基胶:

步骤a1:按照重量份计,将复合硅橡胶进行搅拌密炼,制得物料a1;

步骤a2:按照重量份,将增强剂分五次加入至步骤a1制得的物料a1中,搅拌均匀后制得物料a2;

步骤a3:按照重量份,依次将端羟基聚二甲基硅氧烷和脱模剂加入至步骤a2制得的物料a2中,搅拌混料成团,制得物料a3;

步骤a4:将步骤a3制得的物料a3进行第一次升温炼胶,出料,开炼均匀,下辊,静置8h后进行,制得基胶;

步骤b、制备成品胶:

将步骤a4制得的基胶开炼均匀,打卷下辊,进行密炼,然后依次将二甲基硅油、抗静电组分和钛酸酯偶联剂加入至基胶中,混合搅拌,制得混合料,然后进行第二次升温炼胶,出料,开炼均匀,下辊,静置8h后进行,制得成品胶;

步骤c、制备抗静电硅橡胶:

按照重量份,将硫化剂加入至步骤b制得的成品胶中,硫化成型,制得抗静电硅橡胶。

所述步骤a1中,复合硅橡胶的搅拌密炼时间为8min;所述步骤c中,硫化成型采用蒸汽硫化方式,硫化的温度为120℃,时间为7min。

所述步骤a4中,第一次升温炼胶的具体步骤为:将物料a3升温至110℃,然后捏合70min,捏合成团,再进行第一次抽真空处理;所述第一次抽真空处理的时间为50min,真空度为-0.10mpa。

所述步骤b中,第二次升温炼胶的具体步骤为:将混合料升温至110℃,然后捏合70min,捏合成团,再进行第二次抽真空处理;所述第二次抽真空处理的时间为20min,真空度为-0.10mpa。

实施例2

一种电线用的抗静电硅橡胶,包括如下重量份的原料:

所述复合硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶a、甲基乙烯基硅橡胶b和甲基乙烯基硅橡胶c以重量比为20:65:15组成的混合物;其中,所述甲基乙烯基硅橡胶a的乙烯基含量为0.04%,甲基含量为99.96%,分子量为65万;所述甲基乙烯基硅橡胶b的乙烯基含量为0.23%,甲基含量为99.77%,分子量为65万;所述甲基乙烯基硅橡胶c乙烯基含量为3%,甲基含量为97%,分子量为65万。

上述甲基乙烯基硅橡胶a、甲基乙烯基硅橡胶b、甲基乙烯基硅橡胶c的化学式为如下所示:

其中,所述甲基乙烯基硅橡胶a的n=8780,m=35;所述甲基乙烯基硅橡胶b的n=8600,m=19;所述甲基乙烯基硅橡胶c的n=8770,m=270。

所述增强剂为比表面积在170m2/g的沉淀白炭黑。

每份所述抗静电组分包括如下重量份的原料:

所述脱模剂是由硬脂酸锌和硬脂酸以重量比为1:1组成的混合物;所述硫化剂为2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷。

所述钛酸酯偶联剂为三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯。

一种如上所述的电线用的抗静电硅橡胶的制备方法,包括如下步骤:

步骤a、制备基胶:

步骤a1:按照重量份计,将复合硅橡胶进行搅拌密炼,制得物料a1;

步骤a2:按照重量份,将增强剂分五次加入至步骤a1制得的物料a1中,搅拌均匀后制得物料a2;

步骤a3:按照重量份,依次将端羟基聚二甲基硅氧烷和脱模剂加入至步骤a2制得的物料a2中,搅拌混料成团,制得物料a3;

步骤a4:将步骤a3制得的物料a3进行第一次升温炼胶,出料,开炼均匀,下辊,静置14h后进行,制得基胶;

步骤b、制备成品胶:

将步骤a4制得的基胶开炼均匀,打卷下辊,进行密炼,然后依次将二甲基硅油、抗静电组分和钛酸酯偶联剂加入至基胶中,混合搅拌,制得混合料,然后进行第二次升温炼胶,出料,开炼均匀,下辊,静置14h后进行,制得成品胶;

步骤c、制备抗静电硅橡胶:

按照重量份,将硫化剂加入至步骤b制得的成品胶中,硫化成型,制得抗静电硅橡胶。

所述步骤a1中,复合硅橡胶的搅拌密炼时间为12min;所述步骤c中,硫化成型采用蒸汽硫化方式,硫化温度为130℃,时间为5min。

所述步骤a4中,第一次升温炼胶的具体步骤为:将物料a3升温至120℃,然后捏合60min,捏合成团,再进行第一次抽真空处理;所述第一次抽真空处理的时间为60min,真空度为-0.08mpa。

所述步骤b中,第二次升温炼胶的具体步骤为:将混合料升温至120℃,然后捏合60min,捏合成团,再进行第二次抽真空处理;所述第二次抽真空处理的时间为30min,真空度为-0.08mpa。

实施例3

一种电线用的抗静电硅橡胶,包括如下重量份的原料:

所述复合硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶a、甲基乙烯基硅橡胶b和甲基乙烯基硅橡胶c以重量比为20:60:20组成的混合物;其中,所述甲基乙烯基硅橡胶a的乙烯基含量为0.06%,甲基含量为99.94%,分子量为70万;所述甲基乙烯基硅橡胶b的乙烯基含量为0.25%,甲基含量为99.75%,分子量为70万;所述甲基乙烯基硅橡胶c乙烯基含量为3.5%,甲基含量为96.5%,分子量为70万。

上述甲基乙烯基硅橡胶a、甲基乙烯基硅橡胶b、甲基乙烯基硅橡胶c的化学式为如下所示:

其中,所述甲基乙烯基硅橡胶a的n=8750,m=38;所述甲基乙烯基硅橡胶b的n=8550,m=20;所述甲基乙烯基硅橡胶c的n=8750,m=300。

所述增强剂为比表面积在180m2/g的沉淀白炭黑。

每份所述抗静电组分包括如下重量份的原料:

所述脱模剂是由硬脂酸锌和硬脂酸以重量比为1:1组成的混合物;所述硫化剂为2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷。

所述钛酸酯偶联剂为二(亚磷酸二辛酯基)钛酸四异丙酯。

一种如上所述的电线用的抗静电硅橡胶的制备方法,包括如下步骤:

步骤a、制备基胶:

步骤a1:按照重量份计,将复合硅橡胶进行搅拌密炼,制得物料a1;

步骤a2:按照重量份,将增强剂分五次加入至步骤a1制得的物料a1中,搅拌均匀后制得物料a2;

步骤a3:按照重量份,依次将端羟基聚二甲基硅氧烷和脱模剂加入至步骤a2制得的物料a2中,搅拌混料成团,制得物料a3;

步骤a4:将步骤a3制得的物料a3进行第一次升温炼胶,出料,开炼均匀,下辊,静置20h后进行,制得基胶;

步骤b、制备成品胶:

将步骤a4制得的基胶开炼均匀,打卷下辊,进行密炼,然后依次将二甲基硅油、抗静电组分和钛酸酯偶联剂加入至基胶中,混合搅拌,制得混合料,然后进行第二次升温炼胶,出料,开炼均匀,下辊,静置20h后进行,制得成品胶;

步骤c、制备抗静电硅橡胶:

按照重量份,将硫化剂加入至步骤b制得的成品胶中,硫化成型,制得抗静电硅橡胶。

所述步骤a1中,复合硅橡胶的搅拌密炼时间为15min;所述步骤c中,硫化成型采用蒸汽硫化方式,硫化温度为140℃,时间为3min。

所述步骤a4中,第一次升温炼胶的具体步骤为:将物料a3升温至130℃,然后捏合50min,捏合成团,再进行第一次抽真空处理;所述第一次抽真空处理的时间为70min,真空度为-0.06。

所述步骤b中,第二次升温炼胶的具体步骤为:将混合料升温至130℃,然后捏合50min,捏合成团,再进行第二次抽真空处理;所述第二次抽真空处理的时间为40min,真空度为-0.06mpa。

对比例1

本对比例与上述实施例2的区别在于:

一种电线用的抗静电硅橡胶,包括如下重量份的原料:

所述复合硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶a、甲基乙烯基硅橡胶b和甲基乙烯基硅橡胶c以重量比为20:65:15组成的混合物;其中,所述甲基乙烯基硅橡胶a的乙烯基含量为0.04%,甲基含量为99.96%,分子量为65万;所述甲基乙烯基硅橡胶b的乙烯基含量为0.23%,甲基含量为99.77%,分子量为65万;所述甲基乙烯基硅橡胶c乙烯基含量为3%,甲基含量为97%,分子量为65万。

上述甲基乙烯基硅橡胶a、甲基乙烯基硅橡胶b、甲基乙烯基硅橡胶c的化学式为如下所示:

其中,所述甲基乙烯基硅橡胶a的n=8780,m=35;所述甲基乙烯基硅橡胶b的n=8600,m=19;所述甲基乙烯基硅橡胶c的n=8770,m=270。

所述增强剂为比表面积在170m2/g的沉淀白炭黑。

每份所述抗静电组分包括如下重量份的原料:

乙炔炭黑35份

镀银铜粉1份

碳纤维1份。

所述脱模剂是由硬脂酸锌和硬脂酸以重量比为1:1组成的混合物;所述硫化剂为2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷。

所述钛酸酯偶联剂为三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯。

对比例2

本对比例与上述实施例2的区别在于:

一种电线用的抗静电硅橡胶,包括如下重量份的原料:

所述复合硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶a、甲基乙烯基硅橡胶b和甲基乙烯基硅橡胶c以重量比为20:65:15组成的混合物;其中,所述甲基乙烯基硅橡胶a的乙烯基含量为0.04%,甲基含量为99.96%,分子量为65万;所述甲基乙烯基硅橡胶b的乙烯基含量为0.23%,甲基含量为99.77%,分子量为65万;所述甲基乙烯基硅橡胶c乙烯基含量为3%,甲基含量为97%,分子量为65万。

上述甲基乙烯基硅橡胶a、甲基乙烯基硅橡胶b、甲基乙烯基硅橡胶c的化学式为如下所示:

其中,所述甲基乙烯基硅橡胶a的n=8780,m=35;所述甲基乙烯基硅橡胶b的n=8600,m=19;所述甲基乙烯基硅橡胶c的n=8770,m=270。

所述增强剂为比表面积在170m2/g的沉淀白炭黑。

每份所述抗静电组分包括如下重量份的原料:

乙炔炭黑35份

镀银铜粉1份

超导电炭黑2份。

所述脱模剂是由硬脂酸锌和硬脂酸以重量比为1:1组成的混合物;所述硫化剂为2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷。

所述钛酸酯偶联剂为三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯。

对比例3

本对比例与上述实施例2的区别在于:

一种电线用的抗静电硅橡胶,包括如下重量份的原料:

所述复合硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶a、甲基乙烯基硅橡胶b和甲基乙烯基硅橡胶c以重量比为20:65:15组成的混合物;其中,所述甲基乙烯基硅橡胶a的乙烯基含量为0.04%,甲基含量为99.96%,分子量为65万;所述甲基乙烯基硅橡胶b的乙烯基含量为0.23%,甲基含量为99.77%,分子量为65万;所述甲基乙烯基硅橡胶c乙烯基含量为3%,甲基含量为97%,分子量为65万。

上述甲基乙烯基硅橡胶a、甲基乙烯基硅橡胶b、甲基乙烯基硅橡胶c的化学式为如下所示:

其中,所述甲基乙烯基硅橡胶a的n=8780,m=35;所述甲基乙烯基硅橡胶b的n=8600,m=19;所述甲基乙烯基硅橡胶c的n=8770,m=270。

所述增强剂为比表面积在170m2/g的沉淀白炭黑。

每份所述抗静电组分包括如下重量份的原料:

乙炔炭黑35份

碳纤维1份

超导电炭黑2份。

所述脱模剂是由硬脂酸锌和硬脂酸以重量比为1:1组成的混合物;所述硫化剂为2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷。

所述钛酸酯偶联剂为三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯。

对比例4

本对比例与上述实施例2的区别在于:

一种抗静电硅橡胶,包括如下重量份的原料:

所述复合硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶a、甲基乙烯基硅橡胶b和甲基乙烯基硅橡胶c以重量比为20:65:15组成的混合物;其中,所述甲基乙烯基硅橡胶a的乙烯基含量为0.04%,甲基含量为99.96%,分子量为65万;所述甲基乙烯基硅橡胶b的乙烯基含量为0.23%,甲基含量为99.77%,分子量为65万;所述甲基乙烯基硅橡胶c乙烯基含量为3%,甲基含量为97%,分子量为65万。

上述甲基乙烯基硅橡胶a、甲基乙烯基硅橡胶b、甲基乙烯基硅橡胶c的化学式为如下所示:

其中,所述甲基乙烯基硅橡胶a的n=8780,m=35;所述甲基乙烯基硅橡胶b的n=8600,m=19;所述甲基乙烯基硅橡胶c的n=8770,m=270。

所述增强剂为比表面积在170m2/g的沉淀白炭黑。

每份所述抗静电组分包括如下重量份的原料:

所述脱模剂是由硬脂酸锌和硬脂酸以重量比为1:1组成的混合物;所述硫化剂为2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷。

所述钛酸酯偶联剂为三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯。

对比例5

本对比例与上述实施例2的区别在于:

一种电线用的抗静电硅橡胶,包括如下重量份的原料:

所述复合硅橡胶是由甲基乙烯基硅橡胶a、甲基乙烯基硅橡胶b和甲基乙烯基硅橡胶c以重量比为20:65:15组成的混合物;其中,所述甲基乙烯基硅橡胶a的乙烯基含量为0.04%,甲基含量为99.96%,分子量为65万;所述甲基乙烯基硅橡胶b的乙烯基含量为0.23%,甲基含量为99.77%,分子量为65万;所述甲基乙烯基硅橡胶c乙烯基含量为3%,甲基含量为97%,分子量为65万。

上述甲基乙烯基硅橡胶a、甲基乙烯基硅橡胶b、甲基乙烯基硅橡胶c的化学式为如下所示:

其中,所述甲基乙烯基硅橡胶a的n=8780,m=35;所述甲基乙烯基硅橡胶b的n=8600,m=19;所述甲基乙烯基硅橡胶c的n=8770,m=270。

所述增强剂为比表面积在170m2/g的沉淀白炭黑。

每份所述抗静电组分包括如下重量份的原料:

所述脱模剂为硬脂酸锌或硬脂酸;所述硫化剂为2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷。

所述钛酸酯偶联剂为三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯。

将上述实施例1-3和对比例1-5制得的硅橡胶进行体积电阻率、拉伸强度、扯断伸长率等机械物理性能测试,测试结果如下所示:

由上述数据可知,本发明的抗静电硅橡胶通过采用抗静电剂降低物料的体积电阻率,使硅橡胶具有较佳的导电性能和一定的电磁屏蔽效应,能将电线中的静电电荷向外传导,达到抗静电的作用,同时通过采用增强剂、端羟基聚二甲基硅氧烷和二甲基硅油等物料,使制得的硅橡胶具有较佳的拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度等性能,机械强度高,稳定性高,应用范围广。

与实施例2相比,对比例1的抗静电组分中没有采用超导电炭黑,制得的硅橡胶的体积电阻率较大,导电性较低,难以将电线中产生的静电电荷向外传导,抗静电作用较小,说明本发明采用的超导电炭黑通过与乙炔炭黑并用,粒子间的间距变小,粒子间的相互接触几率增大,增加硅橡胶的导电性能,将电线中产生的静电电荷向外传导,达到电线硅橡胶的抗静电作用。

与实施例2相比,对比例2的抗静电组分中没有采用碳纤维,制得的硅橡胶的体积电阻率较大,导电性较低,难以将电线中产生的静电电荷向外传导,抗静电作用较小,说明本发明通过采用少量的碳纤维则能有效降低硅橡胶的体积电阻率,将电线中产生的静电电荷向外传导,从而达到抗静电的作用,并能使硅橡胶具有一定的电磁屏蔽效应。

与实施例2相比,对比例3的抗静电组分中没有采用镀银铜粉,制得的硅橡胶的体积电阻率较大,导电性较低,说明本发明通过采用镀银铜粉,利用表面包覆的银层的较低体积电阻率,有效降低了镀银铜粉整个颗粒的体积电阻率,增加硅橡胶的导电性能,将电线中产生的静电电荷向外传导,达到电线硅橡胶的抗静电作用。

与实施例2相比,对比例4中没有采用端羟基聚二甲基硅氧烷,制得的硅橡胶的拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度等性能均明显偏低,回弹率也较低,说明本发明通过采用端羟基聚二甲基硅氧烷能避免硅橡胶在储存放置过程中发生变硬、可塑性较低、加工性能降低等结构化现象,提高硅橡胶的回弹性、拉伸强度、扯断伸长率、撕裂强度等综合性能。

与实施例2相比,对比例5中采用的是单一组分的脱模剂,采用硬脂酸锌或硬脂酸,制得的硅橡胶的撕裂强度显著降低,说明单一组分的脱模剂对硅橡胶体系的内部聚团作用并不明显,不易整体脱模,经后续挤出成型等加工工序后容易撕裂受损,加工成型性较低。

上述实施例为本发明较佳的实现方案,除此之外,本发明还可以其它方式实现,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。

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