竹炭基高导电橡胶的制备方法技术

本发明专利技术是竹炭基高导电橡胶的制备方法，该方法包括如下工艺步骤：一、取原料，各原料组分所占的重量：硅橡胶或丁腈橡胶为１００份，导电填料竹炭为３０－７０份，有机过氧化物为３－６份，金属氧化物活性剂为３－８份，促进剂为１－２份，防老剂为２－５份，硅烷偶联剂为５－１０份，防焦剂为１－２份，硬脂酸为１份，邻苯二甲酸二甲酯为１５份，硫磺为２份，炭黑为２０－４０份；二、制备工艺：取原料生胶及助剂，加入竹炭导电材料，硫化模压成型；所述的硅橡胶或丁腈橡胶和竹炭及其它助剂组合可制备出竹炭基高导电硅橡胶或竹炭基高导电丁腈橡胶。优点：导电性能达到了高导电橡胶要求。利用竹炭作为高导电聚合物的导电材料具有非常广阔的前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及了 一种，属于导电高分子复 合

技术介绍
80年代以来，作为高分子材料发展的一个新领域,导电聚合物的研究与 开发已成为功能高分子材料研究的一个重要方面。导电聚合物材料分为复 合型导电聚合物和结构型导电聚合物两类。而复合型导电聚合物特别是导 电橡胶由于其制作简单、经济、性能长期稳定、安全可靠等优点，使之受 到大众的青睐，因此人们对它的研究开发非常积极。导电橡胶的导电填料目前有两种碳系导电填料和金属系导电填料。 碳系导电填料主要有炭黑、石墨和碳纳米管等；金属系导电填料主要有金 属粉、金属氧化物和金属纤维等。炭黑填充型导电聚合物由于以下三个原 因被广泛采用，第一是因为导电炭黑价格较为低廉；第二是因为炭黑能根 据不同的导电性需求有较大的选择余地，第三是导电性持久、稳定。但是 由于炭黑的导电性能不太良好(电阻率为10-108acm)，因此作为高导电聚 合物的导电填料来说显然是不适应的(高导电材料的电阻率为 1(y3-100Q.cm)。
技术实现思路
本专利技术提出的是一种复合型高导电橡胶中的导电填料一竹炭基高导电 橡胶的制备方法。旨在是以竹为起始原材料，通过二步法炭化后得到高导电竹炭，以此高导电竹炭粉为导电填料，以橡胶为基体，添加一定的助剂 后经混炼、硫化后制备得到一种新型的复合型高导电聚合物材料一竹炭基 高导电橡胶。本专利技术的技术解决方案其特征是该方法包括如下工艺步骤 一、取原 料，所取的各组分所占的重量:硅橡胶或丁腈橡胶为100份，导电填料竹炭为30-70份，有机过氧化物为3-6份，金属氧化物活性剂为3-8份，促进剂为 1-2份，防老剂为2-5份，硅烷偶联剂为5-10份，防焦剂为l-2份，硬脂酸 为1份，邻苯二甲酸二甲酯为15份，硫磺为2份，炭黑为20-40份；制备 工艺取原料生胶硅橡胶或丁腈橡胶及助剂，加入竹炭导电材料，硫化模压 成型；所述的硅橡胶或丁腈橡胶和竹炭及其它助剂的组合可制备出竹炭基高 导电硅橡胶或竹炭基高导电丁腈橡胶。所述的有机过氧化物较佳地为过氧化异丙苯。所述的金属氧化物活性剂较佳地为氧化锌。所述的促进剂较佳地为N, N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(DZ)。 所述的防老剂较佳地为N-苯基-(3-萘胺(防老剂D)。 所述的硅烷偶联剂较佳地为乙烯基三甲氧基硅垸。 所述的防焦剂较佳地为N-(环己基硫代)邻苯二甲酰亚胺(防焦剂 CTP)，本专利技术的优点因竹炭是由竹炭化而得到的，竹属于禾本科多年生木质化植物，富含Na、 K、 Si等离子。竹炭富含多种离子而使它的导电 性能比木炭、炭黑好。竹炭很适合作为高导电橡胶的导电填料。本专利技术是 以竹为起始原材料，通过二步法炭化后得到高导电竹炭，以此高导电竹炭 粉为导电填料，以橡胶为基体，添加一定的助剂后经混炼、硫化后制备得 到。竹炭在我国主要用于出口，在国内有待于进一步的开发利用，因此利用 竹炭作为高导电聚合物的导电材料具有非常广阔的前景。 附图说明附图1是制备高导电聚合物的工艺流程图。 具体实施例方式实施例l:制备高导电硅橡胶，取各原料(重量单位)甲基乙烯基硅橡胶(乙烯基摩尔含量0.13-0.22) 100份，导电填料用竹炭粉70份，有机过氧化物用过氧化异丙苯(DCP)，硅烷偶联剂用乙烯基三甲氧基硅垸8份，4#白炭黑5份。制备方法如下先将硅橡胶生胶在开炼机上混炼至紧包前辊，加入白炭黑，混炼均匀后 加入竹炭粉，混炼均匀，依次加入偶联剂乙烯基三甲氧硅烷及过氧化而异 丙苯，薄通10遍， 一段硫化(135。Cxl5min) , 二段硫化(20(TCx2小时) 得到导电硅橡胶。其硬度为77 (ShoreA);拉伸强度为5.0MPa;扯段 伸长率250%;体积电阻率0.80^cm。实施例2:制备高导电丁腈橡胶，取各原料(重量单位)-丁腈橡胶生胶100份，金属氧化物活性剂用氧化锌5份，硬脂酸1份，竹炭粉50份，乙炔炭黑20份，防焦剂用邻苯二甲酸二丁酯20份，促进剂用N, N-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(DZ) 1份，防老剂用N-苯基-(3-萘胺(防老剂D)l份，硫磺1.5份。制备工艺步骤如下一、 先将丁腈橡胶生胶在开炼机上混炼3min (开炼机内的前、后辊距 3mm,辊温:前辊35-45。C，后辊40-50。C)至紧包前辊；二、 加入硬脂酸、氧化锌、邻苯二甲酸二丁酯、N，N-二环己基-2-苯并 噻唑次磺酰胺(DZ)混炼(前后辊距9mm，辊温前辊35-45。C，后辊40-5(TC) 4min，使料均匀；三、 加入乙炔炭黑、竹炭粉、硫磺、N-苯基-(3-萘胺(防老剂D)，调整 辊距至2mm左右薄通5遍，硫化胶物性(150'Cx20min):体积电阻率为 0.60^cm，拉伸强度10.05MPa,扯断伸长率543%，扯断永久变形22%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
竹炭基高导电橡胶的制备方法，其特征是该方法包括如下工艺步骤：　一、取原料工艺，各原料组分所占的重量：　生胶硅橡胶或丁腈橡胶为１００份，　导电填料竹炭为３０－７０份，　有机过氧化物为３－６份，　金属氧化物活性剂为 ３－８份，　促进剂为１－２份，　防老剂为２－５份，　硅烷偶联剂为５－１０份，　防焦剂为１－２份，　硬脂酸为１份，　邻苯二甲酸二甲酯为１５份，　硫磺为２份，　炭黑为２０－４０份；　二、制备 工艺，所取原料生胶硅橡胶或丁腈橡胶及助剂，加入竹炭导电材料，硫化模压成型；所述的生胶硅橡胶或丁腈橡胶和竹炭及其它助剂组合可制备出竹炭基高导电硅橡胶或竹炭基高导电丁腈橡胶。

【技术特征摘要】
1、竹炭基高导电橡胶的制备方法，其特征是该方法包括如下工艺步骤一、取原料工艺，各原料组分所占的重量生胶硅橡胶或丁腈橡胶为100份，导电填料竹炭为30-70份，有机过氧化物为3-6份，金属氧化物活性剂为3-8份，促进剂为1-2份，防老剂为2-5份，硅烷偶联剂为5-10份，防焦剂为1-2份，硬脂酸为1份，邻苯二甲酸二甲酯为15份，硫磺为2份，炭黑为20-40份；二、制备工艺，所取原料生胶硅橡胶或丁腈橡胶及助剂，加入竹炭导电材料，硫化模压成型；所述的生胶硅橡胶或丁腈橡胶和竹炭及其它助剂组合可制备出竹炭基高导电硅橡胶或竹炭基高导电丁腈橡胶。2、 根据权利要求1所述的竹炭基高导电硅橡胶的制备方法，其特征是 所述的竹炭基高导硅电橡胶，其制备方法的工艺步骤如下 一、取原料工艺，所取的各原料组分所占的重量甲基乙烯基硅橡胶，其乙烯基摩尔含量0.13-0.22， 100份， 竹炭粉70份，过氧化异丙苯(DCP) 4份，乙烯基三甲氧基硅垸8份，4#白炭黑5份;二、制备工艺，(1)将甲基乙烯基硅橡胶生胶在开炼机上捏炼4min至 紧包前辊；开炼机内的前、后辊距3mm，辊温前辊45-55'C，后辊60-7(TC; (2)然后加入白炭黑，混炼4min,使料均匀；其前、后辊距8mm，辊温前辊45-55。C，后辊60-7(TC; (3)加入竹炭粉，混炼5min，使料均匀；前、 后辊距8mm，辊温前辊45-55'C，后辊60-7(TC;(4) 依次加入硅烷偶联剂乙烯基三甲氧硅烷及过氧化异丙苯，将前...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建斌，张齐生，张东升，
申请(专利权)人：南京林业大学，国家林业局林产工业规划设计院，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]