导电硅橡胶、导电胶辊及其制备方法技术

本发明专利技术提供的导电硅橡胶，是在硅橡胶基体内添加0.01‑10％wt可作为导电填料的离子液体聚合物。本发明专利技术提供的导电胶辊包括：硅橡胶100份、离子液体聚合物0.01‑10份、硫化剂1‑10份、其它填料1‑50份。上述导电胶辊的制备方法：在炼胶机中按重量份加入硅橡胶、离子液体聚合物进行充分搅拌混合0.3h‑1.0h；再将硫化剂和其它填料依次加入，硫化温度100‑200℃，硫化时间0.5h‑5h。本发明专利技术将离子液体聚合物引入硅橡胶中，可提高硅橡胶的导电性、热稳定性和机械性能，同时离子液体聚合物可在硅橡胶基体内中形成致密的网状结构，避免硅橡胶表面由于小分子迁移所导致的析出、白霜等问题，提高了打印机品质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光成像
，尤其涉及一种用于激光打印机中的导电硅橡胶、采用该导电硅橡胶的导电胶辊及其制备方法。
技术介绍
随着现代化电子工业的飞速发展，办公室OA设备激光打印机同样随着对输出质量的提高，其本身性能也发生了翻天覆地的变化。因此激光打印机的关键耗材导电胶辊上的传统合成橡胶被性能优越的硅橡胶所取代。激光打印机内导电胶辊主要包括充电辊和显影辊，与一般导电橡胶相比，导电硅橡胶的优点是体积电阻率小、硬度低、耐高温、耐老化、加工制造工艺性能好，特别适合于制造导电性能好、形状复杂的导电硅橡胶制品。目前市面上的导电硅橡胶主要通过在硅橡胶中添加导电填料来满足其特定的导电性能。中国专利局公开的CN104292847A、CN1276028C、CN1273994C、CN101260238A、CN1605604专利文献主要是以炭黑、石墨、银粉、镀银铜粉、镀银铝粉等金属粉作为导电填料来制备导电硅橡胶。然而炭系、金属粉末、金属纤维等电子导电材料具有对于硅橡胶整体的电阻率下降明显的优点，但存在如下问题：如炭黑存在导电体系分散不够均一，影响整个导电硅橡胶的电阻降的稳定性，尤其在高温高湿或者低温低湿等恶劣环境下，电阻降稳定性极差，从而影响画稿输出质量，并且由于加入量的问题易导致力学性能、回弹性差等问题。而金属粉末和金属纤维由于其本身密度大、抗氧化能力差、价格昂贵等问题，从而使得整个硅橡胶体系仍然存在分散性差、导电性能不稳定等缺点。此外，中国专利局公开的文献中，CN105061836A、CN102432929A、CN104081286A公布了有关小分子离子盐作为导电填料，主要是采取高氯酸锂、高氯酸钠等小分子盐类，专利文献CN101323671A、TW092137260则主要采用含具有氟基和磺酰基离子的含阴离子小分子盐作为导电填料，CN02102325.5主要采用小分子磺酸季铵盐或葡萄酸季铵盐，但是以上专利由于仍然存在导电填料分散不均一、尤其是由于以上小分子盐在使用过程中极易析出主体材料表面等情况，难以完全解决由于其添加所导致的主体材料表面析出、白霜等问题，因此以上体系当应用于激光打印机的充电辊以及显影辊时，难以满足高质量画稿打印以及高清晰度的要求，并且对于激光打印机整体寿命都存在较大的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，首先提供了一种导电性能稳定、回弹性好、打印效果较佳的导电硅橡胶。本专利技术提供的导电硅橡胶，是在硅橡胶基体内加入可作为导电填料的离子液体聚合物，所述离子液体聚合物的添加量为所述硅橡胶的0.01-10％wt。本专利技术还提供了一种导电胶辊，采用上述所述的导电硅橡胶，所述导电胶辊具体包括下述重量份的原料：硅橡胶100份、离子液体聚合物0.01-10份、硫化剂1-10份、其它填料1-50份。上述导电胶辊的制备方法包括下述步骤：在炼胶机中按重量份加入硅橡胶、离子液体聚合物进行充分的搅拌混合0.3h-1.0h；然后将硫化剂、其它填料依次加入，硫化温度为100-200℃，硫化时间为0.5h-5h，即制得硅橡胶导电胶辊。本专利技术导电硅橡胶采用离子液体聚合物作为导电填料，相对于现有技术中小分子离子盐以及电子导电体系，离子液体聚合物具有无法比拟的优势。作为聚合的离子液体，既综合了离子导电材料的与主体硅橡胶材料混合均匀度高的优势，又解决了硅橡胶表面由于小分子迁移所导致的析出、白霜等问题，进而提高了成品导电胶辊的机械性能如回弹性和压缩永久形变、硬度等性能。聚合物在主体材料中形成的致密网状结构不仅对硅橡胶体系的物理性能以及机械性能影响微弱，并且在少量加入的前提下同样可以保持优越、稳定的导电性能。本专利技术导电硅橡胶可以用于多种导电性要求的OA设备，主要用于打印机、传真机、自动取款机内的导电胶辊部件，能将导电胶辊的表面电阻率稳定控制在导电级别的范围内。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供的一种导电硅橡胶，是将离子液体聚合物作为导电填料添加在有机硅橡胶基体内，从而形成稳定的导电体系。其中加入的所述离子液体聚合物的重量为所述硅橡胶重量的0.01-10％wt。进一步地，本专利技术所述离子液体聚合物中阳离子主要为：或者其中，甲基、乙基、丙基(正、异)、丁基(正、异、叔)；所述离子液体聚合物中阴离子主要为：其中R3～R13为甲基、乙基、丙基(正、异)、羟基、羧基、丁基(正、异、叔)、(CH2)2CN(n＝3,5)。上述选用的所述离子液体聚合物可以为为上述阳离子和阴离子组成的聚合物中的一种或多种混合，或者是由上述阳离子单体和阴离子组成化合物中的一种或多种，还可以是上述二者的一种或多种混合物。可选地，所述离子液体聚合物聚合度范围为2-500，优选聚合度为10。上述选用的离子液体聚合物，具有较高的离子电导率、较宽的电化学窗口等优良特性，机械性能和热稳定性能好，环境友好。将离子液体聚合物引入硅橡胶中，一方面可提高硅橡胶的导电性、热稳定性和机械性能，另一方面，离子液体聚合物还可在主体材料硅橡胶基体内中形成致密的网状结构，避免硅橡胶表面由于小分子迁移所导致的析出、白霜等问题，降低了对硅橡胶体系的物理性能以及机械性能的影响，进而提高了成品导电胶辊的机械性能如回弹性和压缩永久形变、硬度等性能，提高了打印机品质。本专利技术还提供了一种用于激光打印机的导电胶辊，采用上述导电硅橡胶，所述导电胶辊包括下述重量份的原料：硅橡胶100份、离子液体聚合物0.01-10份、硫化剂1-10份、其它填料1-50份。上述组分中，所述的硅橡胶可选用高温硫化型硅橡胶，具体可选甲基乙烯基硅橡胶、甲基苯基乙烯基硅橡胶、甲基三氟丙基硅橡胶、低苯基硅橡胶、氨硅橡胶、乙烯基硅橡胶或二甲基硅橡胶中的至少一种。所述硫化剂为过氧化苯甲酰、2,4-二氮过氧化苯甲酰、过苯甲酸叔丁酯、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化已烷或过氧化二异丙苯中的至少一种。所述其它填料可选用二氧化硅、氯化钙、碳酸钙、炭黑、石墨烯或碳纳米管中的至少一种，可作为填充剂、导电剂、着色剂或耐摩擦强度剂。本专利技术还提供了上述硅橡胶导电胶辊的制备方法，包括下述步骤：在炼胶机中按重量份加入硅橡胶、离子液体聚合物进行充分的搅拌混合0.3h-1.0h，使离子液体聚合物充分与硅橡胶溶合；然后将按重量份硫化剂、其它填料依次加入，硫化温度为100-200℃，硫化时间为0.5h-5h，即制得硅橡胶导电胶辊。控制导电胶辊固有电阻在105Ω.cm～109Ω.cm的范围内，当体积固有电阻大于109Ω.cm时，导电胶辊带电供给下降，影响打印效果。本专利技术制备的硅橡胶导电胶辊，具有良好的导电性能、回弹性好，打印效果好的特点，且制备工艺简单、成本低廉。下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细描述。实施例1：S1在炼胶机中加入甲基苯基乙烯基硅橡胶100份、离子液体聚合物2份，其中离子低聚物选用：(n＝12)，聚合度为12；S2在炼胶机中依次加入硫化剂2,4-二氮过氧化苯甲酰5份、炭黑5份、二氧化硅和碳酸钙共10份(两者比例5:3)混合，然后进行高温硫化处理，硫化温度为150℃，硫化时间为1.5h，即得得到的本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电硅橡胶，其特征在于，是在硅橡胶基体内加入可作为导电填料的离子液体聚合物，所述离子液体聚合物的添加量为所述硅橡胶的0.01‑10％wt。

【技术特征摘要】
1.一种导电硅橡胶，其特征在于，是在硅橡胶基体内加入可作为导电填料的离子液体聚合物，所述离子液体聚合物的添加量为所述硅橡胶的0.01-10％wt。2.如权利要求1所述的，其特征在于，所述离子液体聚合物中阳离子主要为：或者其中，甲基、乙基、丙基(正、异)、丁基(正、异、叔)；所述离子液体聚合物中阴离子主要为：[2-CNpyr]-、[Cl]-、[Br]-、[CoCl4]-、[MnCl4]-、[FeCl4]-；其中R3～R13为甲基、乙基、丙基(正、异)、羟基、羧基、丁基(正、异、叔)、(CH2)2CN(n＝3,5)。3.如权利要求2所述的导电硅橡胶，其特征在于，所述离子液体聚合物为所述阳离子和所述阴离子组成的聚合物中的一种或多种混合，或者是由所述阳离子单体和所述阴离子组成化合物中的一种或多种，以及上述二者的一种或多种混合物。4.如权利要求2所述的导电硅橡胶，其特征在于，所述离子液体聚合物聚合度范围为2-500。5.一种导电胶辊，其特征在于，采用权利要求1-4任一项所述的导电硅橡胶，所述导电胶辊包括下述重量份的原料：...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐秀茹，孟鸿，袁星，羊辉，
申请(专利权)人：深圳市乐普泰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44