一种抗撕裂高导电P型复合橡胶衬垫及其制作方法与流程

本发明涉及电磁屏蔽橡胶衬垫
技术领域：
，更具体而言，涉及一种抗撕裂高导电p型复合橡胶衬垫及其制作方法。
背景技术：
：现有飞机、舰船、汽车电子设备舱门、柜门及口盖进行电磁屏蔽和环境密封应用中，采用导电橡胶作为密封条解决了大压缩量变形环境密封问题，同时保持良好的电磁屏蔽性能。但由于舱门、柜门和口盖在反复开合和震动环境中使用橡胶易应力集中而出现撕裂破损现象，造成密封衬垫破损，电磁屏蔽和环境密封功能失效。采用织物复合成型方式对橡胶衬垫进行抗撕裂加强是比较理想的方法之一，但对于用于要求表面高导电性能的导电橡胶而言，织物包裹复合成型后就失去表面导电性，进而失却了电磁屏蔽功能；采用织物内衬于导电橡胶中部，会造成导电橡胶上下层有位移剥离的风险，而且阻隔了上下导电通路，进而影响电磁屏蔽功能。技术实现要素：为了克服现有技术中所存在的不足，本发明提供一种抗撕裂高导电p型复合橡胶衬垫及其制作方法，克服现有电磁屏蔽橡胶衬垫抗撕裂性能差和织物内衬或表面包裹方法无法保证导电性能的难题。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种抗撕裂高导电复合橡胶衬垫，该衬垫由导电橡胶外胶层、织物网套、导电橡胶胚体和热压复合构成，所述导电橡胶胚体为p型结构，导电橡胶胚体外嵌套有织物网套，所述导电橡胶胚体与织物网套通过热压复合，所述织物网套外包裹有导电橡胶外胶层。进一步地，所述织物网套为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维中的一种或多种织成的单层网套结构。进一步地，所述纤维直径为0.2～0.5mm，网套孔径为1～2mm。进一步地，所述导电橡胶胚体由以下原料重量份组成，高温硫化硅橡胶20～40份，硅烷偶联剂0.5～1份，着色剂0.2～0.5份，硫化剂0.1～0.5份，硅油0.8～2.5份，白炭黑4～14份，镀银导电颗粒40～70份；所述硅烷偶联剂采用环氧基硅烷偶联剂kh-560；所述硫化剂采用2，5-二甲基-2，5-双己烷；所述白炭黑采用气相法纳米白炭黑；所述硅油采用羟基硅油，羟基含量6％～9％；所述镀银导电颗粒采用铝镀银导电颗粒，银含量15％～20％；所述着色剂采用酞青蓝。进一步地，所述高温硫化硅橡胶采用甲基乙烯基硅橡胶，乙烯基含量0.1％～0.3％，分子量90～120万，邵尔a硬度为20～40。进一步地，所述导电橡胶外胶层厚度为0.3～0.5mm。进一步地，所述导电橡胶胚体厚度为1.3～1.5mm。进一步地，所述橡胶衬垫卡接在固定门外卡槽壁和固定门内壁之间，并与开关活动门开合连接。进一步地，所述橡胶衬垫的开合端与固定门外卡槽壁末端间设置有一定距离。一种抗撕裂高导电复合橡胶衬垫制作方法，包括以下步骤：s1、制备织物层网套：用直径0.2～0.5mm玻璃纤维/碳纤维/芳纶纤维进行三维编织成孔径1～2mm单层网套，然后用锦纶线热熔定型；s2、制备导电橡胶胶泥：依次称取重量份为20～40份的高温硫化硅橡胶，0.5～1份的硅烷偶联剂，0.2～0.5份的着色剂，0.1～0.5份的硫化剂，0.8～2.5份的硅油，4～14份的白炭黑，40～70份的镀银导电颗粒并放入密炼机中进行密炼制得导电橡胶胶泥；s3、制备导电橡胶胶片：将s2的导电橡胶胶泥放入开放式混炼机中进行薄通3～5次进行下片，分别下片厚度1.3～1.5mm和0.3～0.5mm两片，并置于光滑洁净绝缘板上；s4、制备导电橡胶胚体：将s3的1.3～1.5mm导电橡胶胶片贴合于模具中，将模具放置于平板硫化机上5～8min加热150℃～180℃加压5～15mpa定型；s5、导电橡胶胚体和织物穿套定型：将s4的导电橡胶胚体穿入s1制备的织物层网套中；s6、将s3制备的0.3～0.5mm导电橡胶片铺贴于模具腔体内壁；s7、将s5的已穿织物套的导电橡胶胚体放入s6已铺好导电橡胶片的模具中，将模具放置于平板硫化机上8～10min加热150℃～180℃加压5～15mpa定型，脱模。与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明提供了一种抗撕裂高导电p型复合橡胶衬垫及其制作方法，将织物和导电橡胶进行微表层渗透结合，既可以增强导电橡胶的抗撕裂性，又能保证导电橡胶的导电性和电磁屏蔽性能，衬垫p型弧形根部不会因反复摩擦、压缩或剪切而出现应力集中撕裂破损。附图说明图1为本发明提供的一种抗撕裂高导电p型复合橡胶衬垫截面图；图2为图1中a处放大图；图3为织物网套截面图；图4为导电橡胶胚体截面图；图5为织物网套嵌套于导电橡胶胚体截面图图6为织物网套表面俯视放大图；图7为本发明提供的一种抗撕裂高导电p型复合橡胶衬垫装备于门槽内截面示意图；图8为本发明提供的一种抗撕裂高导电p型复合橡胶衬垫装备于门槽内且门闭合后截面示意图。图中：1为导电橡胶外胶层、2为织物网套、3为导电橡胶胚体、4为抗撕裂高导电p型复合橡胶衬垫、5为固定门外卡槽壁、6为固定门内壁、7为开关活动门。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。如图1-6所示，一种抗撕裂高导电p型复合橡胶衬垫，由导电橡胶外胶层1、织物网套2、导电橡胶胚体3构成，所述导电橡胶胚体1为p型结构，导电橡胶胚体3外嵌套有织物网套2，所述导电橡胶胚体3与织物网套2通过热压复合，所述织物网套2外设置有导电橡胶外胶层1。所述织物网套2为直径0.2～0.5mm玻璃纤维/碳纤维/芳纶纤维进行三维编织成孔径1～2mm单层网套。所述导电橡胶外胶层1厚度为0.3～0.5mm。所述导电橡胶胚体3厚度为1.3～1.5mm。所述导电橡胶胚体3由以下重量份原料组成高温硫化硅橡胶20～40份，硅烷偶联剂0.5～1份，着色剂0.2～0.5份，硫化剂0.1～0.5份，硅油0.8～2.5份，白炭黑4～14份，镀银导电颗粒40～70份；所述硅烷偶联剂采用环氧基硅烷偶联剂kh-560；所述硫化剂采用2，5-二甲基-2，5-双己烷；所述白炭黑采用气相法纳米白炭黑；所述硅油采用羟基硅油，羟基含量6％～9％；所述镀银导电颗粒采用铝镀银导电颗粒，银含量15％～20％；所述着色剂采用酞青蓝。如图7-8所示，所述抗撕裂高导电p型复合橡胶衬垫4卡接在固定门外卡槽壁5和固定门内壁6之间，并与开关活动门7开合连接。抗撕裂高导电p型复合橡胶衬垫4的开合端与固定门外卡槽壁5末端间设置有一定距离，预留开关活动门7开合压缩抗撕裂高导电p型复合橡胶衬垫4的空间余地。在本实施例中，所述高温硫化硅橡胶采用甲基乙烯基硅橡胶，乙烯基含量0.1％～0.3％，分子量90～120万，硬度为20～40(shorea)。一种抗撕裂高导电p型复合橡胶衬垫制作方法，包括以下步骤：s1、制备织物层网套：用直径0.2～0.5mm玻璃纤维/碳纤维/芳纶纤维进行三维编织成孔径1～2mm单层网套，然后用锦纶线热熔定型；s2、制备导电橡胶胶泥：依次称取重量份为20～40份的高温硫化硅橡胶，0.5～1份的硅烷偶联剂，0.2～0.5份的着色剂，0.1～0.5份的硫化剂，0.8～2.5份的硅油，4～14份的白炭黑，40～70份的镀银导电颗粒并放入密炼机中进行密炼制得导电橡胶胶泥；s3、制备导电橡胶胶片：将s2的导电橡胶胶泥放入开放式混炼机中进行薄通3～5次进行下片，分别下片厚度1.3～1.5mm和0.3～0.5mm两片，并置于光滑洁净绝缘板上；s4、制备导电橡胶胚体：将s3的1.3～1.5mm导电橡胶胶片贴合于模具中，将模具放置于平板硫化机上5～8min加热150℃～180℃加压5～15mpa定型；s5、导电橡胶胚体和织物穿套定型：将s4的导电橡胶胚体穿入s1制备的织物层网套中；s6、将s3制备的0.3～0.5mm导电橡胶片铺贴于模具腔体内壁；s7、将s5的已穿织物套的导电橡胶胚体放入s6已铺好导电橡胶片的模具中，将模具放置于平板硫化机上8～10min加热150℃～180℃加压5～15mpa定型，脱模。实施例1一种抗撕裂高导电p型复合橡胶衬垫制作方法，包括以下步骤：s1、制备织物层网套：用直径0.2mm碳纤维进行三维编织成孔径2mm单层网套，然后用热熔定型；s2、制备导电橡胶胶泥：依次称取原材料并放入密炼机中进行密炼，导电橡胶配方中的重量份为：高温硫化硅橡胶45，硅烷偶联剂6，硫化剂2.5，白炭黑11，硅油1.2，着色剂0.15，铝镀银导电颗粒71；s3、制备导电橡胶胶片：将s2的导电橡胶胶泥放入开放式混炼机中进行薄通3～5次进行下片，分别下片厚度1.5mm和0.5mm两片，并置于光滑洁净绝缘板上。s4、制备导电橡胶胚体：将s3的1.5mm导电橡胶胶片贴合于模具中，将模具放置于平板硫化机上8min加热165℃加压10mpa定型；s5、导电橡胶胚体和织物穿套定型：将s4的导电橡胶胚体穿入步骤一制备的织物层网套中；s6、将s3制备的0.5mm导电橡胶片铺贴于模具腔体内壁中；s7、将s5的已穿织物套的导电橡胶胚体放入s6已铺好导电橡胶片的模具中，将模具放置于平板硫化机上8min加热175℃加压10mpa定型，脱模。实施例2本例制备一种织物和导电橡胶结合的复合衬垫，该工艺步骤如下：s1、制备织物层网套：用直径0.2mm碳纤维进行三维编织成孔径1.5mm单层网套，然后用热熔定型；s2、制备导电橡胶胶泥：依次称取原材料并放入密炼机中进行密炼，导电橡胶配方中的重量份为：高温硫化硅橡胶45，硅烷偶联剂6，硫化剂2.5，白炭黑11，硅油1.2，着色剂0.15，铝镀银导电颗粒71；s3、制备导电橡胶胶片：将s2的导电橡胶胶泥放入开放式混炼机中进行薄通3～5次进行下片，分别下片厚度1.5mm和0.5mm两片，并置于光滑洁净绝缘板上。s4、制备导电橡胶胚体：将s3的1.5mm导电橡胶胶片贴合于模具中，将模具放置于平板硫化机上8min加热165℃加压10mpa定型；s5、导电橡胶胚体和织物穿套定型：将s4的导电橡胶胚体穿入步骤一制备的织物层网套中；s6、将s3制备的0.5mm导电橡胶片铺贴于模具腔体内壁中；s7、将s5的已穿织物套的导电橡胶胚体放入s6已铺好导电橡胶片的模具中，将模具放置于平板硫化机上8min加热175℃加压10mpa定型，脱模。实施例3本例制备一种织物和导电橡胶结合的复合衬垫，该工艺步骤如下：s1一、制备织物层网套：用直径0.2mm碳纤维进行三维编织成孔径1mm单层网套，然后用热熔定型；s2、制备导电橡胶胶泥：依次称取原材料并放入密炼机中进行密炼，导电橡胶配方中的重量份为：高温硫化硅橡胶45，硅烷偶联剂6，硫化剂2.5，白炭黑11，硅油1.2，着色剂0.15，铝镀银导电颗粒71；s3、制备导电橡胶胶片：将s2的导电橡胶胶泥放入开放式混炼机中进行薄通3～5次进行下片，分别下片厚度1.5mm和0.5mm两片，并置于光滑洁净绝缘板上。s4、制备导电橡胶胚体：将s3的1.5mm导电橡胶胶片贴合于模具中，将模具放置于平板硫化机上8min加热165℃加压10mpa定型；s5、导电橡胶胚体和织物穿套定型：将s4的导电橡胶胚体穿入步骤一制备的织物层网套中；s6、将s3制备的0.5mm导电橡胶片铺贴于模具腔体内壁中；s7、将s5的已穿织物套的导电橡胶胚体放入s6已铺好导电橡胶片的模具中，将模具放置于平板硫化机上8min加热175℃加压10mpa定型，脱模。对比例1本例制备一种织物和导电橡胶结合的复合衬垫，该工艺步骤如下：s1、制备织物层网套：用直径0.2mm碳纤维进行三维编织成孔径3mm单层网套，然后用热熔定型；s2、制备导电橡胶胶泥：依次称取原材料并放入密炼机中进行密炼，导电橡胶配方中的重量份为：高温硫化硅橡胶45，硅烷偶联剂6，硫化剂2.5，白炭黑11，硅油1.2，着色剂0.15，铝镀银导电颗粒71；s3、制备导电橡胶胶片：将s2的导电橡胶胶泥放入开放式混炼机中进行薄通3～5次进行下片，分别下片厚度1.5mm和0.5mm两片，并置于光滑洁净绝缘板上。s4、制备导电橡胶胚体：将s3的1.5mm导电橡胶胶片贴合于模具中，将模具放置于平板硫化机上8min加热165℃加压10mpa定型；s5、导电橡胶胚体和织物穿套定型：将s4的导电橡胶胚体穿入步骤一制备的织物层网套中；s6、将s3制备的0.5mm导电橡胶片铺贴于模具腔体内壁中；s7、将s5的已穿织物套的导电橡胶胚体放入s6已铺好导电橡胶片的模具中，将模具放置于平板硫化机上8min加热175℃加压10mpa定型，脱模。对比例2本例制备一种织物和导电橡胶结合的复合衬垫，该工艺步骤如下：s1、制备织物层网套：用直径0.2mm碳纤维进行三维编织成孔径2.5mm单层网套，然后用热熔定型；s2、制备导电橡胶胶泥：依次称取原材料并放入密炼机中进行密炼，导电橡胶配方中的重量份为：高温硫化硅橡胶45，硅烷偶联剂6，硫化剂2.5，白炭黑11，硅油1.2，着色剂0.15，铝镀银导电颗粒71；s3、制备导电橡胶胶片：将s2的导电橡胶胶泥放入开放式混炼机中进行薄通3～5次进行下片，分别下片厚度1.5mm和0.5mm两片，并置于光滑洁净绝缘板上。s4、制备导电橡胶胚体：将s3的1.5mm导电橡胶胶片贴合于模具中，将模具放置于平板硫化机上8min加热165℃加压10mpa定型；s5、导电橡胶胚体和织物穿套定型：将s4的导电橡胶胚体穿入步骤一制备的织物层网套中；s6、将s3制备的0.5mm导电橡胶片铺贴于模具腔体内壁中；s7、将s5的已穿织物套的导电橡胶胚体放入s6已铺好导电橡胶片的模具中，将模具放置于平板硫化机上8min加热175℃加压10mpa定型，脱模。对比例3本例制备一种织物和导电橡胶结合的复合衬垫，该工艺步骤如下：s1、制备织物层网套：用直径0.2mm碳纤维进行三维编织成孔径0.5mm单层网套，然后用热熔定型；s2、制备导电橡胶胶泥：依次称取原材料并放入密炼机中进行密炼，导电橡胶配方中的重量份为：高温硫化硅橡胶45，硅烷偶联剂6，硫化剂2.5，白炭黑11，硅油1.2，着色剂0.15，铝镀银导电颗粒71；s3、制备导电橡胶胶片：将s2的导电橡胶胶泥放入开放式混炼机中进行薄通3～5次进行下片，分别下片厚度1.5mm和0.5mm两片，并置于光滑洁净绝缘板上。s4、制备导电橡胶胚体：将s3的1.5mm导电橡胶胶片贴合于模具中，将模具放置于平板硫化机上8min加热165℃加压10mpa定型；s5、导电橡胶胚体和织物穿套定型：将s4的导电橡胶胚体穿入步骤一制备的织物层网套中；s6、将s3制备的0.5mm导电橡胶片铺贴于模具腔体内壁中；s7、将s5的已穿织物套的导电橡胶胚体放入s6已铺好导电橡胶片的模具中，将模具放置于平板硫化机上8min加热175℃加压10mpa定型，脱模。对比例4本例制备一种织物和导电橡胶结合的复合衬垫，该工艺步骤如下：s1、制备织物层网套：用直径0.2mm碳纤维进行三维编织成孔径0mm单层网套，然后用热熔定型；s2、制备导电橡胶胶泥：依次称取原材料并放入密炼机中进行密炼，导电橡胶配方中的重量份为：高温硫化硅橡胶45，硅烷偶联剂6，硫化剂2.5，白炭黑11，硅油1.2，着色剂0.15，铝镀银导电颗粒71；s3、制备导电橡胶胶片：将s2的导电橡胶胶泥放入开放式混炼机中进行薄通3～5次进行下片，分别下片厚度1.5mm和0.5mm两片，并置于光滑洁净绝缘板上。s4、制备导电橡胶胚体：将s3的1.5mm导电橡胶胶片贴合于模具中，将模具放置于平板硫化机上8min加热165℃加压10mpa定型；s5、导电橡胶胚体和织物穿套定型：将s4的导电橡胶胚体穿入步骤一制备的织物层网套中；s6、将s3制备的0.5mm导电橡胶片铺贴于模具腔体内壁中；s7、将s5的已穿织物套的导电橡胶胚体放入s6已铺好导电橡胶片的模具中，将模具放置于平板硫化机上8min加热175℃加压10mpa定型，脱模。对比例5本例制备一种纯导电橡胶衬垫，该工艺步骤如下：s1、制备导电橡胶胶泥：依次称取原材料并放入密炼机中进行密炼，导电橡胶配方中的重量份为：高温硫化硅橡胶45，硅烷偶联剂6，硫化剂2.5，白炭黑11，硅油1.2，着色剂0.15，铝镀银导电颗粒71；高温硫化硅橡胶20～40，硅烷偶联剂0.5～1，硫化剂0.1～0.5，白炭黑4～14，硅油0.8～2.5，着色剂0.2～0.5，镀银导电颗粒40～70；s2、制备导电橡胶胶片：将s1的导电橡胶胶泥放入开放式混炼机中进行薄通3～5次进行下片，分别下片厚度1.5mm和0.5mm两片，并置于光滑洁净绝缘板上；s3、制备导电橡胶胚体：将s2的1.5mm导电橡胶胶片贴合于模具中，将模具放置于平板硫化机上8min加热165℃加压10mpa定型；s4、将s2制备的0.5mm导电橡胶片铺贴于模具腔体内壁中；s5、将s3的导电橡胶胚体放入s4已铺好导电橡胶片的模具中，将模具放置于平板硫化机上8min加热175℃加压10mpa定型，脱模。本发明已经应用于某飞机电子设备舱门开合部位采用的p型电磁屏蔽橡胶衬垫的撕裂破损的解决方法。为验证本发明产品的性能，做以下测试：(1)制备的导电橡胶胶泥压成片进行材料性能测试，测试结果见表1表1导电橡胶材料指标测试标序号试验项目协议指标测试值符合性测试标准1硬度(65±5)a61符合gb/531.1-20082拉伸强度≥2.5mpa3.25符合gb/t528-20093扯断伸长率≥100％422.05符合gb/t528-20094脆性温度-40℃未破坏符合gb/t1682-20145压缩永久变形≤65％45符合gb/t7759-20156体积电阻率≤0.008ω·cm0.0033符合sj20673a-2016测试结果表明本发明导电橡胶配方的胶泥满足材料性能指标要求。(2)制备的导电橡胶复合衬垫测试1)表面电阻测试将制备实施例1～3和对比例1～5制得的导电橡胶衬垫测量用hg1942a型宽带电阻电压表测试表面电阻，测量时用3v锂电数显卡尺(精度0-200mm)取长度方向25mm的两位置读取表面电阻值。如宽度方向不足25mm，两电极间距离按最小边距测量电阻值，根据公式一求算导电橡胶衬垫表面电阻值。其中r25×25——导电橡胶衬垫表面电阻，单位为欧姆(ω)；r25×n——导电橡胶衬垫最小边距方向电阻，单位为欧姆(ω)；r内阻——电阻表内阻，单位为欧姆(ω)；n———导电橡胶衬垫宽度比值；m———导电橡胶衬垫最小边距宽度，单位为毫米(mm)；结果见表2，实施例1～3和对比例1、2、5表面电阻都能满足要求，表明表面无纤维网和表面纤维网格网孔≥1mm，导电性佳。2)可靠性测试将实施例1～3和对比例1～5制得的导电橡胶衬垫，并放置于模拟工装内，测试其2000次开后表观质量，结果见表3，实施例1～3和对比例3、4的表面纤维网格包裹的复合导电橡胶衬垫开合2000次后都满足质量要求，表明导电橡胶复合衬垫的表面纤维网格网孔应≤2mm。3)其他指标测试实施例1～3复合衬垫分别进行了低温、高温、温度冲击、湿热、盐雾、霉菌试验、屏蔽效能按照相关测试标准测试实施例1、2、3都满足要求，测试结果见表4表2导电橡胶复合衬垫表面电阻测试样品来源测试项目指标/要求测试结果符合性测试标准实施例1表面电阻(ω)≤0.10.03符合/实施例2表面电阻(ω)≤0.10.04符合/实施例3表面电阻(ω)≤0.10.04符合/对比例1表面电阻(ω)≤0.10.03符合/对比例2表面电阻(ω)≤0.10.02符合/对比例3表面电阻(ω)≤0.10.06符合/对比例4表面电阻(ω)≤0.18.75不符合/对比例5表面电阻(ω)≤0.10.03符合/表3导电橡胶复合衬垫可靠性测试表4导电橡胶复合衬垫表面电阻测试测试结果分析汇总将实施例1～3制得的导电橡胶衬垫满足所有质量要求，表明导电橡胶复合衬垫的按本专利的采用表面纤维网格网孔1～2mm时，不仅满足所有指标要求。上面仅对本发明的较佳实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12