[发明专利]具有高回弹性的导电硅橡胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于硅橡胶技术领域，尤其涉及一种具有高回弹性的导电硅橡胶及其制备方法。

背景技术

随着科学技术和电子工业的飞速发展，各种电子仪器和设备的使用频率越来越高,并向空间辐射了大量不同波长和频率的电磁波，由此带来的电磁辐射污染已不容忽视。解决电磁辐射造成的干扰与泄漏,主要采用导电化的框体来进行屏蔽,如金属或导电塑料壳体。但是壳体的通孔和缝隙等部位仍会使电磁波透过，导致屏蔽效果减弱。通常在这些部位使用垫圈或衬垫来屏蔽电磁辐射。因此，对这些垫圈或衬垫有很高的要求，既必须具有良好的导电性能，还必须具有良好的密封性、耐压性及反应惰性。

回弹性能是衡量密封材料性能优劣的一个关键指标，体现了密封材料填补密封缺陷和弹性补偿的能力，好的密封材料应该具有很好的回弹性。

硅橡胶是兼具有机材料和无机材料性能的高分子弹性体，具有许多优异的性能，如耐高低温、耐辐照、耐紫外、耐候、电绝缘等，因此在电子电气、航空、航天、机械等领域得到广泛的应用。

中国专利CN1605604分别以镀银玻璃粉、镀银镍粉、镀银铜粉、镀银铝粉和银粉为导电填料，制备了高导电橡胶，但导电填料的添加量高达200～600质量份，导致材料的回弹性较差。中国专利CN102604388选用经超临界CO₂改性法改性后的镀导电金属颗粒和镀同种金属的镀导电金属纤维作为导电填料，制备了高导电硅橡胶。导电填料通过此种方法改性后可以减少添加量，但仍然达到110～300份。然而，金属导电填料需要较高的添加量才能形成导电通路，改性工艺复杂，生产成本高，且制备的导电硅橡胶的力学性能较低，回弹性较差，削弱了其高导电性的优势。肖建斌等以乙炔炭黑和白炭黑作为填料制备了导电硅橡胶，但导电炭黑在硅橡胶中的分散性较差，导致材料的力学性能较低，弹性较差。参见肖建斌等，“导电硅橡胶配方的优化设计”，特种橡胶制品，第23卷第2期。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种具有高回弹性的导电硅橡胶及其制备方法。尤其是一种具有高回弹性、低压缩永久变形性的导电硅橡胶及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种具有高回弹性的导电硅橡胶，该导电硅橡胶是在硅橡胶中添加改性导电填料制备而成，其原料质量份组成如下：硅橡胶生胶100份，改性导电填料5～40份，硫化剂0.01～5份，交联助剂0.01～5份；

所述改性导电填料是改性碳纳米管、改性导电炭黑之一或组合，是按以下方法制备的：

将碳纳米管或导电炭黑干燥后超声分散于溶剂中，加入改性剂，超声、搅拌条件下反应30-150min；滤除溶剂后真空干燥制得；

所述的改性剂占碳纳米管或导电炭黑的质量比为0.8～20%。

所述的改性剂为表面活性剂、聚硅氧烷和硅烷偶联剂。

根据本发明，优选的，所述改性导电填料制备过程中使用的溶剂选自甲醇、乙醇或甲苯。

根据本发明优选的，所述的改性剂为三甲基三苯基环三硅氧烷或二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵。

根据本发明优选的，所述的改性剂占导电填料的质量比为1～12%。

根据本发明，优选的，所述碳纳米管的长度为2～30μm、管径为2～60nm、比表面积为10～1000m²/g；所述导电炭黑的粒径为5～60nm、比表面积为200～2000m²/g。进一步优选的，所述导电炭黑是比表面积为1400m²/g的导电炭黑。

根据本发明优选的，所述的硫化剂为有机过氧化物型硫化剂，选自：2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷，过氧化二异丙苯，过氧化苯甲酰，2,4-二氯过氧化苯甲酰，过氧化二叔丁基或过氧化苯甲酸叔丁酯；

根据本发明优选的，所述的交联助剂为多乙烯基有机化合物，选自：二烯丙基异氰酸尿酸酯、三烯丙基异氰酸尿酸酯、均苯四甲酸四烯丙酯或N,N′―间苯撑双马来酰亚胺和三聚氰酸三烯丙酯；

根据本发明，优选的，所述的硅橡胶生胶选自甲基乙烯基硅橡胶、二甲基硅橡胶、甲基乙烯基三氟丙基硅橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶。

根据本发明优选的，具有高回弹性的导电硅橡胶，原料质量份组成如下：硅橡胶生胶为100份，改性导电填料为5～20份，硫化剂为0.1～2份，交联助剂为0.1～2份。