一种耐高温导电橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种耐高温导电橡胶及其制备方法，其特征在于由下列重量份的原料组成：环氧树脂30-40份、聚乙烯20-25份、聚氨酯10-15份、炭黑10-20份、氧化锌8-12份、石蜡油4-7份、乙二醇5-10份、脂肪酰二乙醇胺6-9份、丙酮5-10份、硬脂酸3-5份、碳酸钙4-6份、硫化钙2-7份、氢氧化钠8-15份、水150-200份。该导电橡胶生产过程符合绿色环保的要求，对传统导电橡胶合成原料中的芳烃类有机化合物进行了替代，而且其抗拉伸和抗疲劳性能并未受到影响。同时，通过多种原料的合理添加，橡胶的热稳定性能大幅提升，可以轻松应对常见的大功率电子元器件的发热量。该导电橡胶使用的导电材料价格低廉、性能优良，橡胶制备成本较低，适用领域广泛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合型导电高分子材料领域，具体涉及一种耐高温导电橡胶及其制备方法。
技术介绍
近年来,随着电子工业和信息技术的迅速发展,电子产品间产生的电磁干扰问题越来越明显。电磁干扰、电磁辐射及静电等问题已经给人们的日常生活和工农业生产带来了很大的影响。电磁屏蔽是电磁干扰防护控制的最基本方法之一,其功能有两个：一是控制辐射区域内部的电磁波,不使其越出某一区域；其二是防止外来的辐射进入某一区域。通过吸收、反射和多重反射,电磁波的能量在传播过程中被损耗到不会干扰仪器正常工作的程度。导电橡胶复合材料以其良好的导电性、延展性、弹性、环境密封性和耐介质腐蚀性,在电磁屏蔽领域得到了广泛应用。该类材料通过向橡胶基体中加入导电填料来赋予其导电功能。目前,提高导电橡胶性能的研究主要集中在对橡胶基体的改性、对导电填充体的改进以及制备工艺改良等方面，因为导电填充体作为导电橡胶的功能体,其性能的优劣对产品的电磁屏蔽效能影响最大。导电橡胶的原理为：当橡胶中导电填料用量增大到某一临界值时，橡胶内部形成较完整的导电通路网络，橡胶的电阻率会急剧下降，从而具有了可通过电流的能力。导电橡胶以其良好的延展性能，较其它的石墨、金属类电磁屏蔽材料受到更广泛的使用。但是其缺点也非常明显：导电橡胶的制备往往只是简单的在橡胶合成过程中加入大量的导电材料，如石墨、纳米金属颗粒等，特别是橡胶的导电性能完全取决于所加导电材料的浓度，因此，特别是在一些导电性能较高的导电橡胶中，橡胶自身的组织结构被破坏较为严重，其耐热性能大大降低，从而使得其无法应用于发热较高的大功率元器件的电磁屏蔽材料。导电橡胶的这一缺点严重限制了其在高端电子设备中的使用，无法最大化发挥其独特的电磁屏蔽性能。除此之外，现有的导电橡胶制备技术仍旧存在较多问题，其综合性能仍旧不够理想。中国专利201410580810.9，提出了一种导电橡胶。其合成原料为：天然橡胶、导电材料、硬脂酸、氧化锌、防老剂、硫化剂、催化剂、石墨。采用该配方所制备的导电橡胶，具有良好的电磁屏蔽效果和耐老化性能。但其合成原料中的导电材料为银颗粒，银颗粒对橡胶导电性能的改善非常明显，但其也会严重降低橡胶的抗拉伸性能。而且银颗粒的成本较高，使用量较大，该导电橡胶的制备成本也随之升高，无法大量投入使用。中国专利201410496884.4，提出了一种稳定的导电橡胶。其合成原料为：丁基橡胶、硫化促进剂、物理防老剂、硬脂酸、顺丁橡胶、芳烃油、纳米碳纤维、石蜡、硫酸钙、纳米氧化锌、分散剂、导电炭黑。该导电橡胶具有良好的导电性，同时具有较好的抗拉伸强度和抗疲劳性能。但是，其合成原料中大量使用了芳香烃类有机化合物，由于芳香烃类化学产品对人体健康具有严重危害，特别是在橡胶受热时会被大量释放出来，因此该方法所提出的导电橡胶不符合当今社会的绿色环保理念。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种耐高温导电橡胶及其制备方法，该导电橡胶在使用绿色环保的原料的同时，也保证了橡胶良好的抗拉伸能力和抗疲劳性能，减轻了其制备和使用过程中对环境造成的压力。同时，通过其它原料的合理配比使用，橡胶的耐热性能大幅提升，从而可以轻松应对常见的大功率电子元器件的发热量。本专利技术所提供的耐高温导电橡胶由以下重量份的原料组成：环氧树脂30-40份、聚乙烯20-25份、聚氨酯10-15份、炭黑10-20份、氧化锌8-12份、石蜡油4-7份、乙二醇5-10份、脂肪酰二乙醇胺6-9份、丙酮5-10份、硬脂酸3-5份、碳酸钙4-6份、硫化钙2-7份、氢氧化钠8-15份、水150-200份；所述氧化锌的粒径为50-80微米。本专利技术所提供的耐高温导电橡胶的制备方法为：（1）将环氧树脂、聚乙烯、聚氨酯、炭黑、氧化锌、石蜡油、硬脂酸、碳酸钙、硫化钙加入水中混合均匀，加热至100-120℃，维持30-40分钟，然后加入氢氧化钠，调整溶液pH值至7.0-8.0；（2）将脂肪酰二乙醇胺溶于乙二醇和丙酮的混合溶液中；（3）加热步骤（1）中所得产物至60-80℃，并以300-400转/分钟的转速进行搅拌，然后向其中缓慢加入步骤（2）中所得混合溶液，全部加完后继续恒温搅拌1-2小时，然后停止加热和搅拌，冷却至室温后即得所需导电橡胶。本专利技术的有益效果是：本专利技术所提供的耐高温导电橡胶生产过程符合绿色环保的要求，对传统导电橡胶合成原料中的芳烃类有机化合物进行了替代，而且其抗拉伸和抗疲劳性能并未受到影响。同时，通过多种原料的合理添加，橡胶的热稳定性能大幅提升，可以轻松应对常见的大功率电子元器件的发热量。该导电橡胶使用的导电材料价格低廉、性能优良，橡胶制备成本较低，适用领域广泛。具体实施方式实施例1。一种耐高温导电橡胶，其由以下重量份的原料制成：环氧树脂35份、聚乙烯24份、聚氨酯13份、炭黑15份、氧化锌9份、石蜡油6份、乙二醇8份、脂肪酰二乙醇胺7份、丙酮8份、硬脂酸4份、碳酸钙6份、硫化钙5份、氢氧化钠11份、水200份。所述氧化锌的粒径为50-80微米。该耐高温导电橡胶的制备步骤为：（1）将环氧树脂、聚乙烯、聚氨酯、炭黑、氧化锌、石蜡油、硬脂酸、碳酸钙、硫化钙加入水中混合均匀，加热至100-120℃，维持30-40分钟，然后加入氢氧化钠，调整溶液pH值至7.0-8.0；（2）将脂肪酰二乙醇胺溶于乙二醇和丙酮的混合溶液中；（3）加热步骤（1）中所得产物至60-80℃，并以300-400转/分钟的转速进行搅拌，然后向其中缓慢加入步骤（2）中所得混合溶液，全部加完后继续恒温搅拌1-2小时，然后停止加热和搅拌，冷却至室温后即得所需导电橡胶。实施例2。一种耐高温导电橡胶，其由以下重量份的原料制成：环氧树脂40份、聚乙烯20份、聚氨酯12份、炭黑18份、氧化锌11份、石蜡油6份、乙二醇7份、脂肪酰二乙醇胺8份、丙酮7份、硬脂酸3份、碳酸钙5份、硫化钙4份、氢氧化钠10份、水200份。所述氧化锌的粒径为50-80微米。该耐高温导电橡胶的制备步骤为：（1）将环氧树脂、聚乙烯、聚氨酯、炭黑、氧化锌、石蜡油、硬脂酸、碳酸钙、硫化钙加入水中混合均匀，加热至100-120℃，维持30-40分钟，然后加入氢氧化钠，调整溶液pH值至7.0-8.0；（2）将脂肪酰二乙醇胺溶于乙二醇和丙酮的混合溶液中；（3）加热步骤（1）中所得产物至60-80℃，并以300-400转/分钟的转速进行搅拌，然后向其中缓慢加入步骤（2）中所得混合溶液，全部加完后继续恒温搅拌1-2小时，然后停止加热和搅拌，冷却至室温后即得所需导电橡胶。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐高温导电橡胶，其特征在于由下列重量份的原料组成：环氧树脂30‑40份、聚乙烯20‑25份、聚氨酯10‑15份、炭黑10‑20份、氧化锌8‑12份、石蜡油4‑7份、乙二醇5‑10份、脂肪酰二乙醇胺6‑9份、丙酮5‑10份、硬脂酸3‑5份、碳酸钙4‑6份、硫化钙2‑7份、氢氧化钠8‑15份、水150‑200份。

【技术特征摘要】
1.一种耐高温导电橡胶，其特征在于由下列重量份的原料组成：环氧树脂30-40份、聚乙烯20-25份、聚氨酯10-15份、炭黑10-20份、氧化锌8-12份、石蜡油4-7份、乙二醇5-10份、脂肪酰二乙醇胺6-9份、丙酮5-10份、硬脂酸3-5份、碳酸钙4-6份、硫化钙2-7份、氢氧化钠8-15份、水150-200份。2.根据权利要求1所述的一种耐高温导电橡胶的合成原料，其特征在于，所述氧化锌的粒径为50-80微米。3.根据权利要求1所述的一种耐高温导电橡胶，其特征在于，由...

【专利技术属性】
技术研发人员：李月梅，
申请(专利权)人：李月梅，
类型：发明
国别省市：辽宁;21