一种多功能导电橡胶的制备方法技术

技术编号：40874446 阅读：4 留言：0更新日期：2024-04-08 16:42

本发明专利技术提供一种多功能导电橡胶的制备方法，将尼龙纤维改性、催化活化、化学镀钴钨磷合金，得导电尼龙复合纤维；将导电尼龙复合纤维添加至聚甲基乙烯基硅氧烷、环氧丙烯酸酯、卡波姆树脂、1,6‑己二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、二缩三丙二醇而丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、安息香甲基醚的混合溶液中，混炼、硫化，得多功能导电橡胶。本发明专利技术技术方案制备得到的多功能导电橡胶橡胶材料，具有电热转换、电磁屏蔽、力学传感以及温度传感的综合性能，且性能指标优良，这是其他导电橡胶材料未能实现的技术效果。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子材料，特别涉及一种多功能导电橡胶的制备方法。

技术介绍

1、按照结构和制备方法的不同，可将导电橡胶分为结构型和复合型两大类。结构型导电橡胶是由具有共轭π键的聚合物经过化学或电化学“掺杂”而形成的，它本身具有导电基团或离子，同时整条分子链具有良好的柔顺性。复合型导电橡胶就是将导电填料与橡胶进行共混，获得导电性，复合型导电橡胶的导电性取决于导电填料的电导率和其在橡胶中的分布情况。可以通过改变填料的用量和种类以改变复合型导电橡胶的导电性能和机械性能，满足不同环境下的使用要求。

2、许亭等研究了镀银镍粉体积分数对镀银镍粉/硅橡胶高导电复合材料性能的影响。结果表明：随着镀银镍粉体积分数增大，复合材料的邵尔a型硬度增大，拉断伸长率快速减小，体积电阻率减小并出现明显逾渗现象；当镀银镍粉体积分数为0.44时，复合材料具有良好的导电稳定性和优异的电磁屏蔽效能，但耐电化学腐蚀性能较差(橡胶工业,2018,65:866)。孙希路等以甲基乙烯基硅橡胶为基胶，白炭黑等为填料，制得热硫化(htv)硅橡胶。研究了丙烯酸锰、丙烯酸铈用量对htv硅橡胶性能的影响。结果显示，随着丙烯酸盐用量的增加，硅橡胶的拉伸强度先升后降，最高可达约11mpa，拉断伸长率增加，撕裂强度先增后减，硬度逐渐下降。其中，丙烯酸锰对拉断伸长率和撕裂强度的提高效果优于丙烯酸铈，当丙烯酸锰用量为4份时，硅橡胶的撕裂强度高达43.47kn/m。橡胶加工性能分析和透射电镜结果显示，丙烯酸盐可明显改善白炭黑的分散性。少量添加丙烯酸盐即可获得具有高拉伸强度和撕裂强度的h

3、综上所述，导电橡胶种类繁多，性能各异，但大多数功能单一，难以满足多功能需求。本专利技术制备一种多功能导电橡胶，具有优异的电热转换、电磁屏蔽、力学传感及温度传感性能，这在导电橡胶领域不常见，在对材料性能集成度要求高的航空航天领域具有重大应用价值。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种多功能导电橡胶的制备方法，以解决现有的导电橡胶功能单一，难以满足多功能需求的问题。

2、为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：提供一种多功能导电橡胶的制备方法，包括如下步骤：

3、s1、将15～20g尼龙66纤维置于50ml丙酮溶液中，加入1～2ml3-氨基丙基三甲氧基硅烷、1～2g十二烷基三甲基溴化铵、1～2ml水，室温搅拌3小时，过滤，将固体置于烘箱中，于120℃加热30分钟，得改性尼龙纤维；

4、s2、将15～20g所述改性尼龙纤维置于100ml的金浓度为0.05％～0.1％的纳米金水溶液中，放置3小时，过滤，得金活化尼龙纤维；

5、s3、将3～4g二氯化钴、3～4g钨酸钠、2～3g次亚磷酸钠、6～8g柠檬酸钠、5～6g氯化铵、6～8ml浓度为25％的氨水加入100ml水中，得钴钨磷化学镀液；

6、s4、将8～10g金活化尼龙纤维置于100ml所述钴钨磷化学镀液中，加热至90℃，放置3小时，过滤，得钴钨磷包覆尼龙纤维；

7、s5、将8～10g所述钴钨磷包覆尼龙纤维、8～10g聚甲基乙烯基硅氧烷、1～1.2g环氧丙烯酸酯、1～1.6g卡波姆树脂、1～1.4g1,6-己二醇二丙烯酸酯、1～1.4g甲基丙烯酸羟乙酯、2～2.8g二缩三丙二醇而丙烯酸酯、0.8～1g季戊四醇三丙烯酸酯、0.4～0.6g安息香甲基醚混合，得尼龙硅橡胶混合物；

8、s6、将25～30g所述尼龙硅橡胶混合物混炼成1.8mm厚的胶片，再将胶片于200℃硫化120分钟，冷却，得多功能导电橡胶。

9、进一步的，制得的多功能导电橡胶电热转换效率为97.8％～99.1％，在30～1500mhz波段的电磁屏蔽效能为68～79db，应力应变传感灵敏度为8.7～9.6、温度传感灵敏度为-1.8×10-2～-1.2×10-2k-1。

10、本专利技术提供的多功能导电橡胶的制备方法取得的有益效果是：

11、1)本专利技术制备出了一种新型导电橡胶橡胶材料，具有电热转换、电磁屏蔽、力学传感以及温度传感的综合性能，且性能指标优良，这是其他导电橡胶材料未能实现的技术效果。

12、2)在如何制备综合性能(电热转换、电磁屏蔽、力学传感以及温度传感)优异的导电橡胶方面，目前没有文献可以提供实验指导或者理论启示，本专利技术从无到有，具有创造性。

13、3)目前没有理论或实验表明，单一性能优异的导电橡胶，综合性能一定优异；本领域技术人员的常识是：将两种或多种单一性能优异的导电橡胶的组份、工艺进行组合，难以得到综合性能优异的导电橡胶，本专利技术的制备方法及由此产生的技术效果具有独到性，即技术效果显著。

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【技术保护点】

1.一种多功能导电橡胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.多功能导电橡胶，其特征在于，制得的多功能导电橡胶电热转换效率为97.8％～99.1％，在30～1500MHz波段的电磁屏蔽效能为68～79dB，应力应变传感灵敏度为8.7～9.6、温度传感灵敏度为-1.8×10-2～-1.2×10-2K-1。

【技术特征摘要】

1.一种多功能导电橡胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.多功能导电橡胶，其特征在于，制得的多功能导电橡胶电热转换效率为97.8％～99.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：南博华，陈以传，孟引根，李照谦，黄凤，魏应亮，吴玮，陈浩斌，徐崇武，严晓琛，
申请(专利权)人：上海航天设备制造总厂有限公司，
类型：发明
国别省市：

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