一种易加工、耐盐雾的电磁屏蔽橡胶材料及其制备方法和应用

文档序号:40136138发布日期:2024-11-29 15:21阅读:136来源:国知局
技术简介:
本发明针对电磁屏蔽橡胶加工困难、耐盐雾性差的问题,通过引入油酸酰胺等内润滑剂削弱橡胶分子链间作用力,提升流动性并形成表面蜡膜隔绝水分,结合复合偶联剂增强填料与基体结合,显著改善材料加工性能与耐盐雾腐蚀能力。
关键词:电磁屏蔽橡胶,耐盐雾性能

本发明涉及电磁屏蔽材料,具体涉及一种易加工、耐盐雾的电磁屏蔽橡胶材料及其制备方法和应用。


背景技术:

1、随着电子设备和装备功率的不断加大,产生大量的电磁污染,这些电磁污染危害人体健康并干扰设备的正常运行。电磁屏蔽橡胶作为新型电磁屏蔽材料,因其优异的导电性能和柔韧性,被广泛应用与电磁防护领域的密封场景。

2、橡胶本身为绝缘体,目前工业上制备电磁屏蔽橡胶往往需要在橡胶中大量填充导电金属粉。一方面,橡胶大分子链间的相互缠结及填料对橡胶的锚固作用限制了橡胶大分子链的运动,导致复合材料流动性降低、成型时充模困难,加工过程需要付出更大的能量投入;且胶料挤出时易产生较大内应力,导致挤出胀大效应,尺寸难以控制。

3、另一方面,大量填充填料导致橡胶交联密度下降,内聚力下降,外界水分子易渗入橡胶内部,引发导电金属粉发生腐蚀,导致电磁屏蔽性能急剧下降。因此,研究如何削弱橡胶大分子链间作用,提高电磁屏蔽橡胶材料加工性能及耐盐雾腐蚀性能已经成为该行业亟需解决的两大问题。


技术实现思路

1、针对上述背景技术中存在的不足,本发明提供一种易加工、耐盐雾的电磁屏蔽橡胶材料及其制备方法和应用。本发明通过油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸酰胺等内润滑剂能够削弱高分子内部链段间的相互作用力,使分子链间易于滑动,提高分子链的运动能力,从而提高流动性;并且由于其自身小分子特性,易析出表面形成蜡状薄膜,对外界水分进行隔离。因此使用油酸酰胺等内润滑剂改性电磁屏蔽橡胶使其兼具易加工和耐盐雾性能,对提高其电磁防护能力、优化生产工艺具有重大意义。

2、为实现上述目的,本发明第一个目的是提供一种易加工、耐盐雾的电磁屏蔽橡胶材料,包括以下各组分按重量计为:

3、硅橡胶捏合胶或氟硅橡胶捏合胶100份、结构化控制剂1~5份、导电金属粉200~500份、导电补强剂5~20份、内润滑剂4-10份、复合偶联剂3~8份、硫化剂1-4份、助交联剂1~2份;

4、其中,所述内润滑剂为油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺、甘油脂肪酸酯中的一种或多种。

5、优选的,所述结构化控制剂为甲氧基硅油、二甲基二乙氧基硅油、羟基硅油、氟羟基硅油中的一种或多种。

6、优选的,所述导电金属粉为银包铝粉、银包镍粉、银包玻璃微珠中的一种或多种,粒径为10~60μm,粒子形状为球状。

7、优选的,所述导电补强剂为银粉,粒径为1~20μm。

8、优选的,所述复合偶联剂为硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂的混合物;

9、所述硅烷偶联剂与所述钛酸酯偶联剂质量比为1:1~2;

10、其中,所述硅烷偶联剂为kh-550、kh-560、kh-792中的一种或多种;

11、所述钛酸酯偶联剂ndz-105、ndz-102、ndz-201中的一种或多种。

12、优选的,所述固化剂为双二四、双二五、dcp、铂金硫化剂中的一种;

13、所述助交联剂为异氰尿酸三烯丙酯、氰尿酸三烯丙酯、n ,n′- 对苯基双马来酰亚胺中的一种。

14、本发明第二个目的是提供一种易加工、耐盐雾的电磁屏蔽橡胶材料的制备方法,包括以下步骤:

15、设置密炼机转速40~60rpm/min;

16、在密炼机中依次加入橡胶、结构化控制剂、导电金属粉、导电补强剂、复合偶联剂及内润滑剂,混炼10-20min,控制混炼室温度≤100℃;取出胶料停放,冷却至室温,再投入密炼机,并加入硫化剂、助交联剂,继续混炼5-10min,控制混炼室温度≤60℃,混炼结束后室温静止2~4h,得到胶料;

17、对胶料进行一段模压硫化成型,得到硫化胶料;随后对硫化胶料进行二段热空气硫化,即得电磁屏蔽橡胶材料。

18、优选的,一段模压硫化成型过程中,硫化温度为160~180℃,硫化时间为10~40min,硫化压力为10~20mpa。

19、优选的,二段热空气硫化过程中,硫化温度为180~200℃,硫化时间为1~4h。

20、本发明第三个目的是提供一种橡胶材料在电磁屏蔽中应用。

21、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

22、本发明提供的一种易加工、耐盐雾的电磁屏蔽橡胶材料及其制备方法和应用。本发明基于油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸酰胺等内润滑剂能够渗透进橡胶大分子链间,削弱高分子内部链段间的相互作用力,使分子链间易于滑动,提高分子链的运动能力,从而提高流动性;钛酸酯偶联剂与内润滑剂具有相似基团,构建了上述内润滑剂析出到橡胶表面的通道,并且由于其自身小分子特性,上述内润滑剂易在橡胶表面析出形成蜡状薄膜,对外界水分进行隔离。因此使用油酸酰胺等内润滑剂改性电磁屏蔽橡胶使其兼具易加工和耐盐雾性能,对提高其电磁防护能力、优化生产工艺具有重大意义。

23、本发明提供的橡胶材料降低了胶料的门尼粘度,改善了胶料的流动性;削弱了橡胶大分子的分子间内应力,可削弱胶料挤出时的挤出胀大效应,优化成型工艺。本发明通过表面析出的蜡状物薄膜可实现橡胶的超疏水,抵抗水分侵入橡胶基体,提高电磁屏蔽橡胶的耐盐雾腐蚀能力。



技术特征:

1.一种易加工、耐盐雾的电磁屏蔽橡胶材料,其特征在于,包括以下各组分按重量计为:

2.根据权利要求1所述的易加工、耐盐雾的电磁屏蔽橡胶材料,其特征在于,所述结构化控制剂为甲氧基硅油、二甲基二乙氧基硅油、羟基硅油、氟羟基硅油中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的易加工、耐盐雾的电磁屏蔽橡胶材料,其特征在于,所述导电金属粉为银包铝粉、银包镍粉、银包玻璃微珠中的一种或多种,粒径为10~60μm,粒子形状为球状。

4.根据权利要求1所述的易加工、耐盐雾的电磁屏蔽橡胶材料,其特征在于,所述导电补强剂为银粉,粒径为1~20μm。

5.根据权利要求1所述的易加工、耐盐雾的电磁屏蔽橡胶材料,其特征在于,所述复合偶联剂为硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂的混合物;

6.根据权利要求1所述的易加工、耐盐雾的电磁屏蔽橡胶材料,其特征在于,所述固化剂为双二四、双二五、dcp、铂金硫化剂中的一种;

7.一种权利要求1~6任一项所述的易加工、耐盐雾的电磁屏蔽橡胶材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

8.根据权利要求7所述的易加工、耐盐雾的电磁屏蔽橡胶材料的制备方法,其特征在于,一段模压硫化成型过程中,硫化温度为160~180℃,硫化时间为10~40min,硫化压力为10~20mpa。

9.根据权利要求7所述的易加工、耐盐雾的电磁屏蔽橡胶材料的制备方法,其特征在于,二段热空气硫化过程中,硫化温度为180~200℃,硫化时间为1~4h。

10.一种权利要求1~6任一项所述的橡胶材料在电磁屏蔽中应用。


技术总结
本发明公开了一种易加工、耐盐雾的电磁屏蔽橡胶材料及其制备方法和应用,涉及电磁屏蔽材料技术领域。包括以下各组分按重量计为:硅橡胶捏合胶或氟硅橡胶捏合胶100份、结构化控制剂1~5份、导电金属粉200~500份、导电补强剂5~20份、内润滑剂4‑10份、复合偶联剂3~8份、硫化剂1‑4份、助交联剂1~2份;本发明使用油酸酰胺等内润滑剂改性电磁屏蔽橡胶使其兼具易加工和耐盐雾性能,对提高其电磁防护能力、优化生产工艺具有重大意义。

技术研发人员:陈强,张为健,邓乐淳,刘宪虎,李益文,柴霞,罗发
受保护的技术使用者:西北工业大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/28
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