[發明專利]具有高回彈性的導電硅橡膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201410130827.4
• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN103937258A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 張潔;李玉玲;馬德鵬;馮圣玉;張長橋
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08L83/07;C08L83/08;C08K13/06;C08K9/06;C08K7/00;C08K3/04
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 楊磊

技術領域

本發明屬于硅橡膠技術領域，尤其涉及一種具有高回彈性的導電硅橡膠及其制備方法。

背景技術

隨著科學技術和電子工業的飛速發展，各種電子儀器和設備的使用頻率越來越高,并向空間輻射了大量不同波長和頻率的電磁波，由此帶來的電磁輻射污染已不容忽視。解決電磁輻射造成的干擾與泄漏,主要采用導電化的框體來進行屏蔽,如金屬或導電塑料殼體。但是殼體的通孔和縫隙等部位仍會使電磁波透過，導致屏蔽效果減弱。通常在這些部位使用墊圈或襯墊來屏蔽電磁輻射。因此，對這些墊圈或襯墊有很高的要求，既必須具有良好的導電性能，還必須具有良好的密封性、耐壓性及反應惰性。

回彈性能是衡量密封材料性能優劣的一個關鍵指標，體現了密封材料填補密封缺陷和彈性補償的能力，好的密封材料應該具有很好的回彈性。

硅橡膠是兼具有機材料和無機材料性能的高分子彈性體，具有許多優異的性能，如耐高低溫、耐輻照、耐紫外、耐候、電絕緣等，因此在電子電氣、航空、航天、機械等領域得到廣泛的應用。

中國專利CN1605604分別以鍍銀玻璃粉、鍍銀鎳粉、鍍銀銅粉、鍍銀鋁粉和銀粉為導電填料，制備了高導電橡膠，但導電填料的添加量高達200～600質量份，導致材料的回彈性較差。中國專利CN102604388選用經超臨界CO₂改性法改性后的鍍導電金屬顆粒和鍍同種金屬的鍍導電金屬纖維作為導電填料，制備了高導電硅橡膠。導電填料通過此種方法改性后可以減少添加量，但仍然達到110～300份。然而，金屬導電填料需要較高的添加量才能形成導電通路，改性工藝復雜，生產成本高，且制備的導電硅橡膠的力學性能較低，回彈性較差，削弱了其高導電性的優勢。肖建斌等以乙炔炭黑和白炭黑作為填料制備了導電硅橡膠，但導電炭黑在硅橡膠中的分散性較差，導致材料的力學性能較低，彈性較差。參見肖建斌等，“導電硅橡膠配方的優化設計”，特種橡膠制品，第23卷第2期。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種具有高回彈性的導電硅橡膠及其制備方法。尤其是一種具有高回彈性、低壓縮永久變形性的導電硅橡膠及其制備方法。

本發明的技術方案如下：

一種具有高回彈性的導電硅橡膠，該導電硅橡膠是在硅橡膠中添加改性導電填料制備而成，其原料質量份組成如下：硅橡膠生膠100份，改性導電填料5～40份，硫化劑0.01～5份，交聯助劑0.01～5份；

所述改性導電填料是改性碳納米管、改性導電炭黑之一或組合，是按以下方法制備的：

將碳納米管或導電炭黑干燥后超聲分散于溶劑中，加入改性劑，超聲、攪拌條件下反應30-150min；濾除溶劑后真空干燥制得；

所述的改性劑占碳納米管或導電炭黑的質量比為0.8～20%。

所述的改性劑為表面活性劑、聚硅氧烷和硅烷偶聯劑。

根據本發明，優選的，所述改性導電填料制備過程中使用的溶劑選自甲醇、乙醇或甲苯。

根據本發明優選的，所述的改性劑為三甲基三苯基環三硅氧烷或二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化銨。

根據本發明優選的，所述的改性劑占導電填料的質量比為1～12%。

根據本發明，優選的，所述碳納米管的長度為2～30μm、管徑為2～60nm、比表面積為10～1000m²/g；所述導電炭黑的粒徑為5～60nm、比表面積為200～2000m²/g。進一步優選的，所述導電炭黑是比表面積為1400m²/g的導電炭黑。

根據本發明優選的，所述的硫化劑為有機過氧化物型硫化劑，選自：2,5-二甲基-2,5-二叔丁基過氧化己烷，過氧化二異丙苯，過氧化苯甲酰，2,4-二氯過氧化苯甲酰，過氧化二叔丁基或過氧化苯甲酸叔丁酯；

根據本發明優選的，所述的交聯助劑為多乙烯基有機化合物，選自：二烯丙基異氰酸尿酸酯、三烯丙基異氰酸尿酸酯、均苯四甲酸四烯丙酯或N,N′―間苯撐雙馬來酰亞胺和三聚氰酸三烯丙酯；

根據本發明，優選的，所述的硅橡膠生膠選自甲基乙烯基硅橡膠、二甲基硅橡膠、甲基乙烯基三氟丙基硅橡膠、甲基乙烯基苯基硅橡膠。

根據本發明優選的，具有高回彈性的導電硅橡膠，原料質量份組成如下：硅橡膠生膠為100份，改性導電填料為5～20份，硫化劑為0.1～2份，交聯助劑為0.1～2份。