一种低真空质量损失高电磁屏蔽效能硅橡胶复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低真空质量损失高电磁屏蔽效能硅橡胶复合材料及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
一种低真空质量损失高电磁屏蔽效能硅橡胶复合材料及其制备方法、应用


[0001]本专利技术涉及一种硅橡胶材料，进一步地说，是涉及一种低真空质量损失高电磁屏蔽效能硅橡胶复合材料及其制备方法
、
应用
。

技术介绍

[0002]在电子设备高度集成的仪器上会产生强烈的电磁干扰
,
严重影响电子系统和其他仪器设备的正常工作
。
为了有效防止电磁干扰，通常需要在仪器舱口
、
电缆插头口等连接部位选用高电磁屏蔽材料实现环境密封和电磁屏蔽
。
高电磁屏蔽材料必须具有高导电性和
(
或
)
高磁导率及高电磁屏蔽效能
。
一般认为
,SE
值＜
30dB
时，电磁屏蔽效能差；
SE
值在
30
～
60dB
时，电磁屏蔽效能中等
,
可用于一般工业或商业用电子设备；
SE
值在
60
～
90dB
时，电磁屏蔽效能良好
,
可用于军用仪器设备；
SE
值在
90dB
以上，电磁屏蔽效能优
,
用于要求苛刻的高精度高敏感度电子设备
。
[0003]硅橡胶自身拥有优良的耐高低温
(
‑
100℃
～
250℃)、
耐臭氧
、
>耐紫外
、
耐真空冷热循环等性能，具有巨阔的应用前景
。
通过机械共混使硅橡胶基体掺杂导电
(
或导磁
)
填料来实现功能化，拓展了其在电磁屏蔽领域的广泛应用
。
因此，通过机械共混使硅橡胶基体掺杂导电
(
或导磁
)
填料获得的高导电电磁屏蔽效能的硅橡胶复合材料可以用于高真空设备的环境密封和电磁屏蔽
。
[0004]然而硅橡胶在生产过程中会含有一些低分子量添加剂
、
杂质
、
水分，且在放置过程中会吸附一些气体，当其长时间暴露在高真空环境中，会出现从材料表面放气的现象，放气的小分子冷凝会导致昂贵的设备和装置遭受到污染
。
例如在美国国家航空航天局
(NASA)
早期的飞行中，在太空舱窗户和其他区域使用有机硅材料，观察到了低分子量物质的油性残留物
。
这些低分子量的物质没有交联到有机硅聚合物基体中，随后流出并沉积在寒冷的表面
。
此外阿波罗
14
号的密封电机开关在飞行过程中出现故障，原因是操作过程中使用的室温硫化
(RTV)
硅橡胶放出了低分子量的有机硅化合物，放出的有机硅化合物与石油基润滑剂在电刷电弧作用下形成碳粒，刷痕增加导致了电机故障
。
因此，根据以上情况，标准
ASTM E595
要求高真空领域材料在
125℃、
低于7×
10
‑3Pa
环境下放置
24h
后，材料的真空质量损失率
TML≤1
％，
CVCM≤0.1
％来筛选材料的使用
。
但在某些极端的条件下或靠近敏感表面的部件，却需要超低释气的有机硅材料
(TML≤0.1
％
)
来保护仪器的洁净与安全
。
[0005]王强等通过溶剂萃取法对乙烯基硅油进行萃取，并添加
240phr
碳化硅改进硅橡胶的导热性能，制得的材料热导率为
1.26W/m
·
K
，真空质量损失率为
0.27
％
。(
王强
,
毛云忠
,
许江菱等
.
空间级加成型双组分导热硅橡胶的研制
[J].
有机硅材料
,2015,29(05):377
‑
380.)。
乙烯基硅油是制备硅橡胶的原料
。
该文献是通过对制备硅橡胶的原料进行萃取的方式来降低产生的小分子，并添加碳化硅赋予材料导热性能，此处理小分子方式较为复杂且制备的材料真空质量损失率无法满足超低释气的有机硅材料的要求，且制备较为复杂
。
另外，该文献也没有公开采用该方法能否制备出低真空质量损失率与高电磁屏蔽效能特性兼
备的硅橡胶
。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术通过采用机械共混使硅橡胶基体掺杂导电填料的方式，并在现有机械共混制备硅橡胶的方法的基础上进行改进，制备出了一种低真空质量损失高电磁屏蔽效能硅橡胶复合材料；提供了一种低真空质量损失高电磁屏蔽效能硅橡胶复合材料的新的制备途径
。
[0007]本专利技术在现有机械共混制备硅橡胶的方法的基础上进行了以下改进：在混炼之前对硅橡胶母胶进行预压成薄片
、
加热预处理
、
将改性导电填料和硅橡胶母胶进行高温捏合分散，在硫化之后进行加热后处理
。
改进后的制备方法，有效地脱除了硅橡胶中易挥发的物质，所制备出的硅橡胶复合材料不但具有优良的电磁屏蔽效能同时还具有低的真空质量损失率，降低了其在高真空使用过程中由于小分子挥发对仪器设备造成损伤的风险
。
[0008]本专利技术的目的之一是提供一种低真空质量损失高电磁屏蔽效能硅橡胶复合材料的制备方法
。
[0009]所述低真空质量损失高电磁屏蔽效能硅橡胶复合材料的制备方法包括：
[0010]1)
将硅橡胶母胶预压成薄片，获得硅橡胶母胶薄片；
[0011]2)
对硅橡胶母胶薄片进行加热预处理；
[0012]3)
将改性导电填料和加热预处理后硅橡胶母胶薄片在密闭条件下进行高温捏合分散，获得胶料；
[0013]4)
将胶料和助剂进行混炼，得到混炼胶；所述助剂包括硫化剂和助硫化剂；
[0014]5)
将混炼胶脱水
、
硫化，得到硫化胶；
[0015]6)
对硫化胶进行加热后处理，获得所述低真空质量损失高电磁屏蔽效能橡胶复合材料
。
[0016]步骤
1)
将硅橡胶母胶预压成薄片的目的是：在步骤
2)
加热预处理过程中使硅橡胶母胶小分子均匀挥发
、
加快小分子挥发效率，进而有利于降低产品的真空质量损失率
。
所述预压压力可以是能够将橡胶母胶压成薄片的任意压力，具体可以是
10
‑
15Mpa。
[0017]步骤
1)
预压成薄片的厚度越小，越有利于所制备的硅橡胶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种低真空质量损失高电磁屏蔽效能硅橡胶复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
1)
将硅橡胶母胶预压成薄片，获得硅橡胶母胶薄片；
2)
对硅橡胶母胶薄片进行加热预处理；
3)
将改性导电填料和加热预处理后硅橡胶母胶薄片在密闭条件下进行高温捏合分散，获得胶料；
4)
将胶料和助剂进行混炼，得到混炼胶；所述助剂包括硫化剂和助硫化剂；
5)
将混炼胶脱水
、
硫化，得到硫化胶；
6)
对硫化胶进行加热后处理，获得所述低真空质量损失高电磁屏蔽效能橡胶复合材料
。2.
如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预压压力为
10
‑
15Mpa
；或
/
和，所述硅橡胶母胶薄片的厚度为
0.5
‑
2mm。3.
如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述加热预处理的处理温度为
60
～
120℃
，处理时间为1～
5h
；优选的，处理温度为
80
～
110℃
，处理时间为2～
4h。4.
如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高温捏合分散的温度为
120
～
150℃
，优选为
130
～
150℃
；所述高温捏合分散的时间为
20
～
40min。5.
如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述脱水是指将混炼胶放置在装有干燥剂的容器中脱除水分；脱水时间优选为8～
12h
；所述干燥剂优选为分子筛干燥剂；或
/
和，所述硫化温度为
140
～
200℃
，优选为
160
～
180℃
；所述硫化时间为5～
20min
，优选为6～
15min
；或
/
和，所述加热后处理的温度为
170
～
250℃
，时间为2～
8h
；优选的，所述加热后处理的温度为
180
～
220℃
，时间为3～
6h。6.
如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅橡胶母胶
、
硫化剂
、
助硫化剂和改性导电填料的重量份如下：硅橡胶母胶<...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹华，毛宏达，田明，宁南英，刘威，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：