[發明專利]一種具有電磁屏蔽性能的導電硅橡膠及制造方法

在審

• 申請號: 201310627828.5
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103602072A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 陳川;聶京凱;樊超;韓鈺;陳新
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網智能電網研究院
• 主分類號: C08L83/06
• 分類號: C08L83/06;C08K13/02;C08K3/08;C08K5/29;B29C35/02
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

【技術領域】

本發明屬于復合高分子材料領域，具體講涉及一種具有電磁屏蔽性能的導電硅橡膠及其制備方法。

【背景技術】

隨著我國電網超高壓、特高壓輸電的大規模應用和智能輸變電技術的推廣，電網輸電電壓等級不斷提高，變電站/換流站內的電磁干擾問題日益突出。這樣，在有限的空間環境內，一次系統和二次系統之間如何實現有效屏蔽和兼容已日漸受到關注。保護和控制等二次設備將處于更加惡劣的電磁環境中，對電磁兼容性特別是電磁干擾的抑制提出了越來越高的要求。

硅橡膠是以(‐Si‐O‐)n為主鏈、側基為有機基團構成的線性半無機高分子聚合物，具有耐熱、耐寒和脫模性能好，無生理活性等特點。同時又因為不含軟化劑、增塑劑或硫化促進劑、防老劑等，不會泄露起霧造成環境污染，因此是最合適的電子部件材料。近來，抗電磁干擾用屏蔽橡膠被越來越多的應用于高度完整的商用電子，計算機、通訊、醫療設備中。

金屬具有優良的導電性能，是制備高導電硅橡膠的重要填料。常見的金屬顆粒主要有鋁粉、銅粉、鎳粉、鐵粉、銀粉以及金粉，但鋁粉、鐵粉、鎳粉等在空氣中易氧化，從而造成顆粒導電性能相對較低，無法作為導電填料使用；金粉導電性能優良，但價格昂貴，也無法作為主要的導電填料；銀粉具有優良的耐侯性和導電性，而且導電性與金相當，高于銅、鋁、鎳等其它金屬，因此近年來在電子工業中，盡管銀價格昂貴，還是被用來作為導電橡膠或者導電涂料的高性能導電填料。為了降低成本，近年來粉末化學鍍銀技術迅速逐漸發展起來。由于鍍銀顆粒表面銀層固有體積電阻相當小，從而降低了整個顆粒的體積電阻，使得導電填料不僅具有銀的高導電性，而且成本較低，密度一般要小于銀粉。

申請號為200910056933.1、發明名稱為一種熱固化現場成型高導電硅橡膠組合物及其應用中公開了

專利號為200710039852.1、發明名稱為一種具有電磁屏蔽性能的導電硅橡膠及其制造方法中公開了一種具有電磁屏蔽性能的倒掉硅橡膠，在有機硅橡膠基體內填加導電、導磁介質制成，導電、導磁介質包括銀粉30‐70wt%、鎳粉0‐40wt%、磁粉0‐40wt%。

在北京航空材料研究院李根華等撰寫的題為《鍍銀銅粉填充型導電硅橡膠的研究》一文中采用乙烯基三過氧叔丁基硅烷偶聯劑對鍍銀銅粉進行表面處理，可改善膠料的混煉公益性，提高鍍銀銅粉的填加量和鍍銀銅粉與硅橡膠的結合力，使表層鍍銀顆粒不易脫離，相應的提高了硅橡膠的導電穩定性，其導電橡膠的體積電阻率為0.0082‐0.0089Ω·cm。

在這些報道中，有以銀為填料的導電橡膠，也有關于銀粉、鎳粉、炭黑、不銹鋼纖維作為填料的報道，但都已導電性為評價標準，不能在較寬的電磁波頻帶內得到良好的屏蔽效果或抗干擾能力。

【發明內容】

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的不足之處而提供的一種屏蔽效能高，耐環境性能好，工藝簡單的具有電磁屏蔽性能的導電硅橡膠及其制作方法。

用于變電站電磁屏蔽的導電硅橡膠材料及其制造方法。

本發明提供了一種用于變電站電磁屏蔽的導電硅橡膠材料及其制造方法，所要解決的主要問題是改善硅橡膠與金屬導電、導磁粉末的界面相容性，并使材料在具有一定力學性能的前提下從200KHz至10GHz頻段均具有較好的電磁屏蔽性能。本發明所述的制備方法采用開煉混合后模壓成型的方法制備電磁屏蔽復合材料，可以使金屬導電、導磁粉末在硅橡膠中均勻分散，無析出效應，并擁有良好電磁屏蔽能力。

為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種具有電磁屏蔽性能的導電硅橡膠，在硅橡膠基體內添加交聯劑，導電、導磁介質制成，其特征在于所述硅橡膠基體：交聯劑：導電介質：導磁介質的質量比為10：0.1～1：300～600：300～600。

本發明的一種具有電磁屏蔽性能的導電硅橡膠，其中，硅橡膠基體包括：羥基硅橡膠、乙烯基硅橡膠、烷氧基硅橡膠。

本發明的一種具有電磁屏蔽性能的導電硅橡膠，其中，交聯劑包括：異氰酸酯、有機過氧化物、脂肪族偶氮化合物。

本發明的一種具有電磁屏蔽性能的導電硅橡膠，其中，導電介質包括：

導磁介質包括：

一種制備本發明的一種具有電磁屏蔽性能的導電硅橡膠的方法，按下述步驟操作：

1）將硅橡膠基體，交聯劑，導電和導磁介質在雙輥開煉機上混煉0.5～1.5h，溫度為50℃～150℃；

2）將步驟1中經混煉的復合材料置于平板硫化機中于80℃～180℃，5～20MPa模壓成型。