一种具有导电功能的橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术属于复合型导电聚合物材料制备的技术领域，具体涉及一种具有导电功能的橡胶及其制备方法，按重量分数计，由以下原料组成：丁苯橡胶45‑60份、氢化丁腈橡胶45‑60份、镀铜玻璃纤维3‑5份、硫磺5‑8份、硅烷偶联剂15‑20份、聚乙二醇10‑15份、碳纤维15‑20份、微晶纤维素0.5‑0.8份。本发明专利技术提供的具有导电功能的橡胶，具有优良的导电性和电磁屏蔽效果，优异的电气绝缘性及良好的透气性，良好的耐氧化性和耐高温性，耐老化性好。

A kind of rubber with conductive function and its preparation method

The invention belongs to the composite conductive polymer material technical field of the preparation, in particular relates to a conductive rubber and a preparation method thereof, according to the weight fraction, which consists of the following raw materials: styrene butadiene rubber 45 60 copies, 60 copies of 45 hydrogenated nitrile rubber, copper coated glass fiber 3 5, sulfur 5 8, 15 silane coupling agent 20, polyethylene glycol 10 15 copies, 20 copies, 15 carbon fiber 0.5 microcrystalline cellulose 0.8. The rubber with conductive function provided by the invention has excellent electric conductivity and electromagnetic shielding effect, excellent electrical insulation and good air permeability, good oxidation resistance and high temperature resistance, and good aging resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种具有导电功能的橡胶及其制备方法
本专利技术属于复合型导电聚合物材料制备的
，特别涉及一种具有导电功能的橡胶及其制备方法。
技术介绍
复合型导电聚合物材料在光电子器件、能源、自控发热元件已经抗静电等领域有广泛应用。通常的导电型聚合物是将炭黑、石墨或金属粉等导电填料加入到单相或者多相聚合物中制备出一种具有导电功能的聚合物基复合材料。随着导电填料的增加，聚合物复合材料将发生从绝缘体向导体的转变，即逾渗现象。为了获得更高的电导率，通常要在聚合物基体中加入高体积份数的填料，如填充的聚合物一般需加5％～20％体积分数的填料。由此不但造成复合材料在生产过程中加工流动性变差，而且导致复合材料力学性能下降，生产成本增加。导电橡胶复合材料以其良好的导电性、延展性、弹性、环境密封性和耐介质腐蚀性，在EMS领域得到了广泛应用。该类材料通过向橡胶基体中加入导电填料来赋予其导电功能。目前，提高导电橡胶性能的研究主要集中在对橡胶基体的改性、对导电填充体的改进以及制备工艺改良等方面。而导电填充体作为导电橡胶的功能体，其性能的优劣对产品的EMS效能影响最大。该功能体主要分为碳系导电填料和金属系导电填料两类。对于碳系而言，传统的碳黑和石墨已无法赋予橡胶足够高的导电性能来实现电磁屏蔽，即便是用导电性能很好的乙炔碳黑或导电碳黑制备的导电橡胶也无法满足高屏蔽性能的需要。对于金属系导电填料而言，传统的屏蔽填料一般是高导电率或高磁导率的金属如银粉、镍粉、铜粉等，但这类填料普遍存在价格昂贵和密度大等问题，从而使其应用受到限制。新型的屏蔽填料更倾向于复合型粉体，如银/铜粉、银/镍、银/铝、银/玻璃微珠等，它们填充到橡胶中后，能够将橡胶的体积电阻率降低至10-2～10-3Ω.cm，使橡胶的导电性能接近金属，从而具有显著的电磁屏蔽效能。目前，国外在该方面的研究已非常成熟，达到产业化水平，而国内对于高导电性能的镀Ag复合粒子还主要依赖进口。除此之外，镀镍系列复合粒子及其导电橡胶的研究也并不多见。因此，开发新型导电复合粒子、制备新型导电橡胶仍是各国专家、学者研究的热点。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种具有导电功能的橡胶及其制备方法，本专利技术制得的橡胶材料具备优异的导电性能。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种具有导电功能的橡胶，按重量分数计，由以下原料组成：丁苯橡胶45-60份、氢化丁腈橡胶45-60份、镀铜玻璃纤维3-5份、硫磺5-8份、硅烷偶联剂15-20份、聚乙二醇10-15份、碳纤维15-20份、微晶纤维素0.5-0.8份。优选的，一种具有导电功能的橡胶，按重量分数计，由以下原料组成：丁苯橡胶45份、氢化丁腈橡胶60份、镀铜玻璃纤维3份、硫磺8份、硅烷偶联剂15份、聚乙二醇15份、碳纤维15份、微晶纤维素0.8份。优选的，一种具有导电功能的橡胶，按重量分数计，由以下原料组成：丁苯橡胶60份、氢化丁腈橡胶45份、镀铜玻璃纤维5份、硫磺5份、硅烷偶联剂20份、聚乙二醇10份、碳纤维20份、微晶纤维素0.5份。优选的，一种具有导电功能的橡胶，按重量分数计，由以下原料组成：丁苯橡胶50份、氢化丁腈橡胶50份、镀铜玻璃纤维4份、硫磺6份、硅烷偶联剂16份、聚乙二醇12份、碳纤维18份、微晶纤维素0.6份。本专利技术还提供一种具有导电功能的橡胶的制备方法，包括以下步骤：步骤1：将镀铜玻璃纤维、丁苯橡胶、氢化丁腈橡胶、硅烷偶联剂、聚乙二醇、碳纤维和微晶纤维素混合均匀，加入硫磺溶解分散完全；步骤2：将步骤1得到的混合溶液采用真空旋转蒸发仪在50-65℃下蒸发掉大部分水分，使之成为粘稠状物质，然后倒出成膜并在50-65℃下干燥脱水，得到预成型的符合材料膜片；步骤3：将得到的预成型的复合材料膜片先在150-180℃下硫化30-60分钟，之后在160-200℃下热压1-3小时，压力位1-10Mpa，得到橡胶复合材料。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术提供的具有导电功能的橡胶，具有优良的导电性和电磁屏蔽效果，优异的电气绝缘性及良好的透气性，良好的耐氧化性和耐高温性，耐老化性好。具体实施方式以下对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例1一种具有导电功能的橡胶的制备，包括以下步骤：按重量分数计，取以下原料：丁苯橡胶45份、氢化丁腈橡胶60份、镀铜玻璃纤维3份、硫磺8份、硅烷偶联剂15份、聚乙二醇15份、碳纤维15份、微晶纤维素0.8份；步骤1：将镀铜玻璃纤维、丁苯橡胶、氢化丁腈橡胶、硅烷偶联剂、聚乙二醇、碳纤维和微晶纤维素混合均匀，加入硫磺溶解分散完全；步骤2：将步骤1得到的混合溶液采用真空旋转蒸发仪在65℃下蒸发掉大部分水分，使之成为粘稠状物质，然后倒出成膜并在50℃下干燥脱水，得到预成型的符合材料膜片；步骤3：将得到的预成型的复合材料膜片先在180℃下硫化30分钟，之后在200℃下热压1小时，压力位10Mpa，得到橡胶复合材料。实施例2一种具有导电功能的橡胶的制备，包括以下步骤：按重量分数计，取以下原料：丁苯橡胶60份、氢化丁腈橡胶45份、镀铜玻璃纤维5份、硫磺5份、硅烷偶联剂20份、聚乙二醇10份、碳纤维20份、微晶纤维素0.5份；步骤1：将镀铜玻璃纤维、丁苯橡胶、氢化丁腈橡胶、硅烷偶联剂、聚乙二醇、碳纤维和微晶纤维素混合均匀，加入硫磺溶解分散完全；步骤2：将步骤1得到的混合溶液采用真空旋转蒸发仪在65℃下蒸发掉大部分水分，使之成为粘稠状物质，然后倒出成膜并在50℃下干燥脱水，得到预成型的符合材料膜片；步骤3：将得到的预成型的复合材料膜片先在150℃下硫化60分钟，之后在160℃下热压3小时，压力位5Mpa，得到橡胶复合材料。实施例3一种具有导电功能的橡胶的制备，包括以下步骤：按重量分数计，取以下原料：丁苯橡胶50份、氢化丁腈橡胶50份、镀铜玻璃纤维4份、硫磺6份、硅烷偶联剂16份、聚乙二醇12份、碳纤维18份、微晶纤维素0.6份；步骤1：将镀铜玻璃纤维、丁苯橡胶、氢化丁腈橡胶、硅烷偶联剂、聚乙二醇、碳纤维和微晶纤维素混合均匀，加入硫磺溶解分散完全；步骤2：将步骤1得到的混合溶液采用真空旋转蒸发仪在60℃下蒸发掉大部分水分，使之成为粘稠状物质，然后倒出成膜并在60℃下干燥脱水，得到预成型的符合材料膜片；步骤3：将得到的预成型的复合材料膜片先在170℃下硫化45分钟，之后在180℃下热压2小时，压力位1Mpa，得到橡胶复合材料。将本专利技术各实施例1-3制得具有导电功能的橡胶的导电性进行测试，结果见表1。表1导电测试结果表实施例1实施例2实施例3体积电阻率(Ω·cm)15.314.715.6由上表可知，本专利技术制备的橡胶导电性能良好。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有导电功能的橡胶，其特征在于，按重量分数计，由以下原料组成：丁苯橡胶45‑60份、氢化丁腈橡胶45‑60份、镀铜玻璃纤维3‑5份、硫磺5‑8份、硅烷偶联剂15‑20份、聚乙二醇10‑15份、碳纤维15‑20份、微晶纤维素0.5‑0.8份。

【技术特征摘要】
1.一种具有导电功能的橡胶，其特征在于，按重量分数计，由以下原料组成：丁苯橡胶45-60份、氢化丁腈橡胶45-60份、镀铜玻璃纤维3-5份、硫磺5-8份、硅烷偶联剂15-20份、聚乙二醇10-15份、碳纤维15-20份、微晶纤维素0.5-0.8份。2.根据权利要求1所述的一种具有导电功能的橡胶，其特征在于，按重量分数计，由以下原料组成：丁苯橡胶45份、氢化丁腈橡胶60份、镀铜玻璃纤维3份、硫磺8份、硅烷偶联剂15份、聚乙二醇15份、碳纤维15份、微晶纤维素0.8份。3.根据权利要求1所述的一种具有导电功能的橡胶，其特征在于，按重量分数计，由以下原料组成：丁苯橡胶60份、氢化丁腈橡胶45份、镀铜玻璃纤维5份、硫磺5份、硅烷偶联剂20份、聚乙二醇10份、碳纤维20份、微晶纤维素0.5份。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：温九江，袁松平，
申请(专利权)人：广西小草信息产业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广西,45