一种导电硅橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种导电硅橡胶及其制备方法，其原料按重要份包括：硅橡胶生胶60

【技术实现步骤摘要】
一种导电硅橡胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及橡胶
，尤其涉及一种导电硅橡胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着电子工业和信息技术的飞速发展，电磁波在电子通讯、卫星定位、大数据传输、雷达探测、医疗诊断等领域得到了大规模应用，然而电磁波在给予人们快捷便利的同时，电磁辐射污染问题也日益严重。
[0003]电磁屏蔽复合材料的关键主要取决于导电填料的性能，目前导电填料主要为金属系和碳系两大类：金属系填料电导率高，电磁屏蔽效果好，但实际使用中为达到理想屏蔽效果往往需要大量添加，增加了成本，且过量的金属添加会导致金属与基体相容性差、金属填料分散性差等问题，导致材料加工工艺难度增加、材料整体力学性能下降；碳系填料成本较低、密度小、与基体相容性相对较好，但由于其电导率较低，电磁屏蔽效果往往不够理想。目前也有复合导电填料的制备探索，主要为电化学法、化学法，存在制备工艺复杂、环境污染大等弊端。
[0004]对于电磁屏蔽复合材料基体而言，硅橡胶由于其良好的柔韧性、耐热耐低温性、耐臭氧、耐候性、耐油耐化学药品性、良好的生物相容性等众多优点，已成为近年来最受青睐的电磁屏蔽材料基体之一，导电硅橡胶也成为目前高端电磁屏蔽材料的发展方向之一。
[0005]专利CN106589966A公开了一种导电硅橡胶，该专利技术中导电填料主要为碳系填料乙炔炭黑，其添加量较大，比表面积较大，导电性较弱等特点，其生产过程中存在易聚集、难分散、难加工等弊端，且受限于乙炔炭黑的较低导电性，所制得的导电硅橡胶的导电性能也有限。专利CN 110724382A公开了一种导电硅橡胶及其制备工艺，该专利技术中导电填料主要为导电助剂和聚苯胺/金属量子点，其中导电助剂为导电炭黑和氧化铟锡，通过将导电炭黑包覆两层不同铟锡比的包覆层，从而提高导电助剂的导电性。但该技术整体制备过程包括导电助剂的制备、聚苯胺/金属量子点的制备，工艺流程十分繁琐复杂，且制备过程中涉及盐酸、四氯化锡、三氯化铟等污染物质，因此不利于大批量工业生产。
[0006]基于此，有必要提出一种导电硅橡胶及其制备工艺，已解决现有技术存在的问题。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种导电硅橡胶，以硅橡胶为机体，利用其良好的柔韧性、耐候性、成型性等特点可较好地分散导电粒子，确保其具有良好且均匀的导电性，确保其应用于多种生活应用场景。
[0008]为实现以上技术目的，本专利技术的技术方案是：
[0009]一种导电硅橡胶，其原料按重要份包括：硅橡胶生胶60
‑
80份、导电复合粒子8
‑
20份、白炭黑5
‑
20份、端羟基硅油0.2
‑
1.4份、硬脂酸系材料0.2
‑
2份、硫化剂0.5
‑
2份。
[0010]所述硅橡胶生胶为甲基乙烯基硅橡胶、二甲基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶、氟硅橡胶、腈硅橡胶、苯撑硅橡胶或硅氮橡胶的任意一种或几种的混合物
[0011]所述导电复合粒子为碳系导电填料/金属/多酚的复合粒子，其中，所述碳系导电填料为炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管、石墨烯等碳系填料中的任意一种或几种的混合物。所述金属为金、银、铜、铝、铁、镍、锌、锆、钛中的任意一种或几种的混合物。所述多酚为植物多酚，采用单宁酸、绿原酸、鞣花酸、花青素、儿茶素、没食子酸、邻苯二酚、苯三酚等中的任意一种或几种的混合物。
[0012]所述导电复合粒子的制备步骤如下：
[0013]步骤a：碳系填料粒子多酚前处理：将碳系填料和多酚加入到去离子水中，搅拌均匀得到表面复合有多酚的碳系填料的分散液A；碳系填料和多酚的摩尔比为1:5
‑
6:1；
[0014]步骤b：改性溶液配制：将金属盐溶液和多酚溶于纯水配制成改性溶液B；所述金属盐溶液和多酚的摩尔比为1:4
‑
3:1；
[0015]步骤c：将改性溶液B缓慢加入到多酚预处理后的碳系填料分散液A中，不断搅拌反应，然后过滤得到碳系导电填料/金属/多酚的复合粒子；所述改性溶液和多酚预处理后的碳系填料分散液的体积比为0.05:1
‑
0.8:1。
[0016]所述硬脂酸系材料为硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸镁中的任意一种或几种的混合物
[0017]一种导电硅橡胶的制备工艺，包括以下步骤：
[0018]步骤1，在混炼机中,加入含乙烯基端基的硅橡胶生胶、白炭黑在140
‑
160℃温度下预混得到第一胶料；
[0019]步骤2，向第一胶料中加入用硅橡胶包裹的导电复合粒子，140
‑
160℃温度下混炼得到第二胶料；
[0020]步骤3，向步骤(2)制得的胶料中添加端羟基硅油、硬脂酸系材料混炼10
‑
30分钟，在此过程中密炼温度控制在80
‑
90℃范围内，抽真空保证与大气压差≥0.07MPa；制得第三胶料。
[0021]步骤4，往第三胶料中加入硫化剂，捏合5
‑
15分钟，在高温下模压硫化成型，最后经过二次硫化即得导电硅橡胶。
[0022]从以上描述可以看出，本专利技术具备以下优点：
[0023]1.本专利技术以硅橡胶为机体，利用其良好的柔韧性、耐候性、成型性等特点可较好地分散导电粒子，确保其具有良好且均匀的导电性，确保其应用于多种生活应用场景。
[0024]2.本专利技术以碳系/金属复合材料为导电复合粒子，将金属填料的高导电性、碳系填料的轻质廉价与基体相容性好等优势有机结合起来，在获取优异导电性能的硅橡胶的同时，降低了原料成本和加工难度。
[0025]3.本专利技术所述碳系/金属复合粒子的制备方法，相对于之前其他化学方法过程更为简单、快捷、普适，耗能少，制备过程更加绿色，多酚来源广泛、成本低，工艺过程更加经济有效；同时由于多酚层具有良好的粘附性，有利于改善填料与基体的结合性能，提升了硅橡胶的机械性能。
具体实施方式
[0026]结合实施例详细说明本专利技术的一个具体实施例，但不对本专利技术的权利要求做任何限定。
[0027]实施例1
[0028]一种导电硅橡胶，称取量为：甲基乙烯基硅橡胶生胶70g、导电复合粒子12g、白炭黑15g、端羟基硅油0.5g、硬脂酸锌1.5g、硫化剂过氧化苯甲酰1g。
[0029]所述导电复合粒子制备过程如下：
[0030]步骤a：碳系填料粒子多酚前处理：将导电炭黑和单宁酸以1:2的摩尔比加入到去离子水中，搅拌均匀得到表面复合有一定多酚的导电炭黑的分散液A。
[0031]步骤b：改性溶液配制：将氯化铁和单宁酸以1:3的摩尔比溶于纯水配制成改性溶液B。
[0032]步骤c：将改性溶液B缓慢加入单宁酸预处理后的导电炭黑的分散液A中(体积比0.1:1)不断搅拌反应，然后过滤得到碳系导电复合粒子。
[0033]所述的硅橡胶制备过程如下：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导电硅橡胶，其特征在于：其原料按重要份包括：硅橡胶生胶60
‑
80份、导电复合粒子8
‑
20份、白炭黑5
‑
20份、端羟基硅油0.2
‑
1.4份、硬脂酸系材料0.2
‑
2份、硫化剂0.5
‑
2份。2.根据权利要求1所述的导电硅橡胶，其特征在于：所述硅橡胶生胶为甲基乙烯基硅橡胶、二甲基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶、氟硅橡胶、腈硅橡胶、苯撑硅橡胶或硅氮橡胶的任意一种或几种的混合物。3.根据权利要求1所述的导电硅橡胶，其特征在于：所述导电复合粒子为碳系导电填料/金属/多酚的复合粒子。4.根据权利要求3所述的导电硅橡胶，其特征在于：所述碳系导电填料为炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管、石墨烯等碳系填料中的任意一种或几种的混合物。5.根据权利要求3所述的导电硅橡胶，其特征在于：所述金属为金、银、铜、铝、铁、镍、锌、锆、钛中的任意一种或几种的混合物。6.根据权利要求3所述的导电硅橡胶，其特征在于：所述多酚为植物多酚，采用单宁酸、绿原酸、鞣花酸、花青素、儿茶素、没食子酸、邻苯二酚、苯三酚等中的任意一种或几种的混合物。7.根据权利要求3所述的导电硅橡胶，其特征在于：所述导电复合粒子的制备步骤如下：步骤a：碳系填料粒子多酚前处理：将碳系填料和多酚加入到去离子水中，搅拌均匀得到表面复合有多酚的...

【专利技术属性】
技术研发人员：方飞，赵海洋，张庆华，王琼燕，吴忆南，
申请(专利权)人：浙江恒业成有机硅有限公司，
类型：发明
国别省市：