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AG九游会官方网站一种高职能导电橡胶及其制备办法pdf
发布时间:2024-03-08 00:34 来源:网络

  本发现供给的一种高机能导电橡胶及其制备法子,其由三元乙丙橡胶、硫磺、氧化锌、导电剂、性能助剂、着色剂、阻燃剂、激动剂和防老剂构成,个中,导电剂为纳米四氧化三铁/聚苯胺复合微粒,性能助剂为改性碳纳米管。从而聚苯胺与改性碳纳米管均具有优异的导电性和纳米布局四氧化三铁的磁性相团结,可使导电橡胶同时具备电损耗和磁损耗。 1

  1.一种高机能导电橡胶,其特点正在于,由三元乙丙橡胶、硫磺、氧化锌、导电剂、性能助剂、着色剂、阻燃剂、激动剂和防老剂构成,个中,导电剂为纳米四氧化三铁/聚苯胺复合微粒,性能助剂为改性碳纳米管。 2.依照权力央浼1所述的高机能导电橡胶,其特点正在于,其质料因素构成按重量份计为:80-120份的三元乙丙橡胶、0.3-1.5份的硫磺、0.8-7份的氧化锌、1-10份的导电剂、0.2-3份的性能助剂、3-15份的阻燃剂、0.3-2份的激动剂和0.2-3份的防老剂。 3.依照权力央浼2所述的高机能导电橡胶,其特点正在于,所述防老剂选自6PPD、D、MBC和MB中的一种或两种以上羼杂。 4.依照权力央浼3所述的高机能导电橡胶,其特点正在于,所述激动剂为二甲基二硫代氨基甲酸锌、二硫化四甲基秋兰姆和二硫化四甲基秋兰姆中的一种或两种以上羼杂。 5.依照权力央浼4所述的高机能导电橡胶,其特点正在于,所述阻燃剂为超微无水硼酸锌、超微活性氢氧化铝和超微活性氢氧化镁中的一种或两种以上羼杂。 6.一种如权力央浼1~5中任一所述的高机能导电橡胶的制备法子,其特点正在于,搜罗次序:S100筑树哈克流变仪的肇端温度40-60℃,转速为40-50r/min,排胶温度为85-95℃,将三元乙丙橡胶参与到哈克流变仪中;S200待转矩平定后,参与硫磺、氧化锌、激动剂、阻燃剂、防老剂、性能助剂以及导电剂,胶料温度抵达105-120℃时排出胶料;S300将正在哈克流变仪中混炼好的胶料正在开炼机进步一步的混炼平均,支配打三角包三次,薄通五次后,下胶,混炼胶正在室温下停放8-24h后,正在平板硫化机上硫化获得高机能导电橡胶,硫化压力为10-25MPa,硫化温度160-180℃,硫化时分为100-150s。 7.依照权力央浼6所述的制备法子,其特点正在于,所述导电剂的制备法子搜罗次序:S211将纳米四氧化三铁和去离子水羼杂配制成质料分数为20-50%的悬浮液后,向个中参与苯胺单体,正在冰水浴和1500-3000r/min前提下超声搅拌0.5-2h,个中苯胺与纳米四氧化三铁质料比为0.2-1:1;S212向悬浮液中参与对甲苯磺酸,正在冰水浴和1500-3000r/min前提下延续搅拌5-30min,个中对甲苯磺酸的参与量占苯胺质料的20-40%;S213将过硫酸钾参与上述溶液中,正在冰水浴和1500-3000r/min前提下搅拌6-18h,个中过硫酸钾与苯胺的质料为2-3:1;S214休歇响应后离心过滤,将滤饼置于干燥箱中于60-80℃前提下干燥6-24h,获得导电剂。 8.依照权力央浼7所述的制备法子,其特点正在于,所述性能助剂的制备法子搜罗次序:S221将碳纳米管和去离子水羼杂配制成质料分数为30%-60%的悬浮液后,正在1500-2500r/min前提下超声搅拌1-3h;S222向悬浊液中参与十二烷基苯磺酸钠,正在1500-2500r/min室温下响应4-12h,个中十二烷基苯磺酸钠的参与量占碳纳米管质料的5-20%;S223休歇响应后离心过滤,众次洗涤,将滤饼置于干燥箱中于60-80℃前提下干燥6-24h,获得性能助剂。

  近年来,跟着电子工业和音讯本事的疾速进展,电磁骚扰、静电等题目依然给人们的平常存在和工业临蓐带来了很大的影响。导电橡胶属于复合型导电高分子质料的一种,是指高分子质料自身不具有导电性,但正在加工成型时通过参与导电填料,使成品具有导电性。导电橡胶因为其优秀的导电机能、延展机能和耐侵蚀机能正在抗电磁骚扰以及导静电界限获得了平凡行使。因为电子元件的小型化、微型化及印刷电途板的高密度化和高度集成化的疾速进展,对导电橡胶提出了新的央浼。

  正在发现专利申请号CN3.9的专利中先容了一种行使于包装质料、抗电磁骚扰质料以及电子电器用的导电障蔽场地键盘按钮、中空蓄电池外壳以及抗静电质料界限导电塑胶质料,其由导电碳黑、金属粉末和导电高分子构成的导电物质、塑胶树脂%、填料以及助剂构成,其具有优秀的导电机能及力学机能能够庖代金属质料应用,然而,其导电质料导电炭黑和金属粉末不行与基体很好的相容从而影响其应用机能。正在发现专利申请号CN1.6的专利中先容了一种导电橡胶组合物和导电橡胶及其制备法子,其由基胶、活化剂、硫化剂和硫化激动剂构成,所述基胶为选自石墨烯改性环氧化异戊橡胶和/或石墨烯改性环氧化顺丁橡胶的石墨烯改性环氧化橡胶,其具有较高的导电机能,然而,石墨烯的豪爽应用势必推广质料的本钱,同时正在制备中应用浓硫酸等危化品不适应环保央浼,也容易惹起和平事件。

  本发现的合键宗旨正在于供给一种高机能导电橡胶及其制备法子,针对现有本事的缺乏,其阻燃和导电机能优异,普及导电橡胶电磁障蔽机能和力学机能。

  为抵达以上宗旨,本发现采用的本事计划为一种高机能导电橡胶由三元乙丙橡胶、硫磺、氧化锌、导电剂、性能助剂、着色剂、阻燃剂、激动剂和防老剂构成,个中,导电剂为纳米四氧化三铁/聚苯胺复合微粒,性能助剂为改性碳纳米管。

  所述高机能导电橡胶的质料因素构成按重量份计为:80-120份的三元乙丙橡胶、0.3-1.5份的硫磺、0.8-7份的氧化锌、1-10份的导电剂AG九游会官方网站、0.2-3份的性能助剂、3-15份的阻燃剂、0.3-2份的激动剂和0.2-3份的防老剂。

  优选地,所述防老剂选自6PPD、D、MBC和MB中的一种或两种以上羼杂。

  优选地,所述激动剂为二甲基二硫代氨基甲酸锌(ZDMC)、二硫化四甲基秋兰姆(TMTM)和二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)中的一种或两种以上羼杂。

  优选地,所述阻燃剂为超微无水硼酸锌、超微活性氢氧化铝和超微活性氢氧化镁中的一种或两种以上羼杂。

  S100筑树哈克流变仪的肇端温度40-60℃,转速为40-50r/min,排胶温度为85-95℃,将三元乙丙橡胶参与到哈克流变仪中;

  S200待转矩平定后,参与硫磺、氧化锌、激动剂、阻燃剂、防老剂、性能助剂以及导电剂,胶料温度抵达105-120℃时排出胶料;

  S300将正在哈克流变仪中混炼好的胶料正在开炼机进步一步的混炼平均,支配打三角包三次,薄通五次后,下胶,混炼胶正在室温下停放8-24h后,正在平板硫化机上硫化获得高机能导电橡胶,硫化压力为10-25MPa,硫化温度160-180℃,硫化时分为100-150s。

  依照本发现的一实行例,所述导电剂为聚苯胺包覆纳米四氧化三铁微粒,其制备法子搜罗次序:

  S211将纳米四氧化三铁和去离子水羼杂配制成质料分数为20-50%的悬浮液后,向个中参与苯胺单体,正在冰水浴和1500-3000r/min前提下超声搅拌0.5-2h,个中苯胺与纳米四氧化三铁质料比为0.2-1:1;

  S212向悬浮液中参与对甲苯磺酸,正在冰水浴和1500-3000r/min前提下延续搅拌5-30min,个中对甲苯磺酸的参与量占苯胺质料的20-40%;

  S213将过硫酸钾参与上述溶液中,正在冰水浴和1500-3000r/min前提下搅拌6-18h,个中过硫酸钾与苯胺的质料为2-3:1;

  S214休歇响应后离心过滤,将滤饼置于干燥箱中于60-80℃前提下干燥6-24h,获得导电剂。

  导电剂对高机能导电橡胶的制备起了厉重效率,所述导电剂原料中的纳米四氧化三铁外面含有羟基等官能团,溶正在水中的苯胺单体分子带正电,通过静电吸引正在纳米四氧化三铁外面聚集包覆,从而造成纳米四氧化三铁/聚苯胺复合微粒,导电剂巩固了高机能导电橡胶的导电机能、电磁障蔽结果以及力学机能。

  S221将碳纳米管和去离子水羼杂配制成质料分数为30%-60%的悬浮液后,正在1500-2500r/min前提下超声搅拌1-3h;

  S222向悬浊液中参与十二烷基苯磺酸钠,正在1500-2500r/min室温下响应4-12h,个中十二烷基苯磺酸钠的参与量占碳纳米管质料的5-20%;

  S223休歇响应后离心过滤,众次洗涤,将滤饼置于干燥箱中于60-80℃前提下干燥6-24h,获得性能助剂。

  个中,性能助剂改性碳纳米管可与导电剂协同晋升高机能橡胶的机能,十二烷基苯磺酸钠含有苯环布局,苯环上的π电子能和碳纳米管外面离域的π电子出现强有力的交互效率,从而造成改性碳纳米管,十二烷基苯磺酸钠一方面窒塞了碳纳米管的重逢,另一方面普及了碳纳米管与橡胶基体间的相容性。

  (1)本发现制备的高机能导电橡胶采用三元乙丙橡胶举动原质料,具有绿色环保、阻燃、导电机能优异、电磁障蔽机能优异以及力学机能优异等特征,其制备工艺容易、易操作,适合于工业化临蓐;

  (2)硫磺举动硫化剂与橡胶响应天生橡胶硫醇化合物,然后转动为众硫交联键,由此促使橡胶的线型大分了链通过化学交联而组成三维网状布局;氧化锌举动活化剂起到活化激动剂的效率;激动剂可配合硫磺推广自正在基或离子的浓度,加快硫化链响应的激励和链伸长响应,普及了硫化响应速率,改革橡胶的布局和机能;

  (3)本发现采用的导电剂为聚苯胺包覆纳米四氧化三铁微粒,聚集物晋升了纳米四氧化三铁的分裂性,巩固了四氧化三铁与橡胶基体间的相容性,改革了界面团结强度,普及了高机能橡胶的力学机能,另一方面导电剂可协同性能助剂使导电橡胶同时具备电损耗和磁损耗,晋升了导电橡胶的电磁障蔽结果;

  (4)本发现采用的性能助剂为改性碳纳米管,十二烷基苯磺酸钠改性的碳纳米管分裂性好,且与橡胶层相容性好,易与导电剂与橡胶大分子链造成三维收集布局,从而进一步协同普及了橡胶的归纳机能;

  (5)本发现采用无机金属化合物举动阻燃剂,其阻燃结果分明、安稳机能好、与基体相容性好、侵蚀性小且代价低廉;

  (6)导电橡胶内填充的导电剂与改性碳纳米管互相接触,造成电子连接状况,当外界电磁场到导电橡胶外部时,激烈的电磁波打到导电颗粒自正在电子上,自正在电子自正在运动,自正在电子正在运动历程中造成与外界电磁场相反的电磁场,外里电磁场互相抵消,抵达减弱电磁骚扰波的效率,聚苯胺与改性碳纳米管均具有优异的导电性和纳米布局四氧化三铁的磁性相团结,可使导电橡胶同时具备电损耗和磁损耗。

  以下描摹用于揭破本发现以使本界限本事职员也许杀青本发现。以下描摹中的优选实行例只举动举例,本界限本事职员能够思到其他显而易睹的变型。

  本发现的袒护范畴不受以下实行例的限度。本发现实行例采用的化学试剂均为市购:三元乙丙橡胶型号4045购自于日本三井石油化学有限公司;纳米四氧化三铁购自于宁波金雷纳米质料科技有限公司;碳纳米管TNIM3购自于成都有机化学琢磨所;硫磺购自青岛莱茵化学公司;氧化锌购自四川锌鸿科技有限公司;超微无水硼酸锌、超微活性氢氧化铝和超微活性氢氧化镁购自于济南金盈泰化工有限公司;激动剂(ZDMC、TMTM和TMTD)和防老剂(6PPD、D、MBC和MB)购自上海成锦化工有限公司。

  筑树哈克流变仪的肇端温度40℃,转速为40r/min,排胶温度为85℃。将120重量份三元乙丙橡胶参与到哈克流变仪中,待转矩平定后,参与0.3重量份硫磺、0.8重量份氧化锌、0.3重量份激动剂、5重量份阻燃剂、0.2重量份防老剂、0.2重量份性能助剂以及1重量份导电剂,胶料温度抵达105℃时排出胶料。将正在哈克流变仪中混炼好的胶料正在开炼机进步一步的混炼平均,支配打三角包三次,薄通五次后,下片。混炼胶正在室温下停放8h后,正在平板硫化机上硫化获得高机能导电橡胶,硫化压力为10MPa,硫化温度180℃,硫化时分为150s。

  将纳米四氧化三铁和去离子水羼杂配制成质料分数为20%的悬浮液后,向个中参与苯胺单体,正在冰水浴1500r/min前提下超声搅拌2h,个中苯胺与纳米四氧化三铁质料比为0.2:1;

  再向上述悬浮液中参与对甲苯磺酸,正在冰水浴1500r/min前提下延续搅拌30min,个中对甲苯磺酸的参与量占苯胺质料的20%;

  将过硫酸钾参与上述溶液,正在冰水浴1500r/min前提下搅拌18h,个中过硫酸钾与苯胺的质料为2:1;

  休歇响应后离心过滤,将滤饼置于干燥箱中于60℃前提下干燥24h,获得导电剂,备用。

  (1)将碳纳米管和去离子水羼杂配制成质料分数为30%的悬浮液后,正在1500r/min前提下超声搅拌3h;

  (2)向悬浊液中参与十二烷基苯磺酸钠,正在1500r/min室温下响应12h,个中十二烷基苯磺酸钠的参与量占碳纳米管质料的5%;

  (3)休歇响应后离心过滤,众次洗涤,将滤饼置于干燥箱中于60℃前提下干燥24h,获得性能助剂,备用。

  筑树哈克流变仪的肇端温度60℃,转速为50r/min,排胶温度为90℃。将80重量份三元乙丙橡胶参与到哈克流变仪中,待转矩平定后,参与0.3重量份硫磺、0.8重量份氧化锌、0.3重量份激动剂、5重量份阻燃剂、2重量份防老剂、0.5重量份性能助剂以及5重量份导电剂,胶料温度抵达105℃时排出胶料。将正在哈克流变仪中混炼好的胶料正在开炼机进步一步的混炼平均,支配打三角包三次,薄通五次后,下片。混炼胶正在室温下停放24h后,正在平板硫化机上硫化获得高机能导电橡胶,硫化压力为25MPa,硫化温度180℃,硫化时分为100s。

  将纳米四氧化三铁和去离子水羼杂配制成质料分数为50%的悬浮液后,向个中参与苯胺单体,正在冰水浴3000r/min前提下超声搅拌2h,个中苯胺与纳米四氧化三铁质料比为1:1;

  再向上述悬浮液中参与对甲苯磺酸,正在冰水浴3000r/min前提下延续搅拌30min,个中对甲苯磺酸的参与量占苯胺质料的40%;

  将过硫酸钾参与上述溶液,正在冰水浴3000r/min前提下搅拌12h,个中过硫酸钾与苯胺的质料为3:1;

  休歇响应后离心过滤,将滤饼置于干燥箱中于80℃前提下干燥6h,获得导电剂,备用。

  (1)将碳纳米管和去离子水羼杂配制成质料分数为60%的悬浮液后,正在2500r/min前提下超声搅拌1h;

  (2)向悬浊液中参与十二烷基苯磺酸钠,正在2500r/min室温下响应12h,个中十二烷基苯磺酸钠的参与量占碳纳米管质料的20%;

  (3)休歇响应后离心过滤,众次洗涤,将滤饼置于干燥箱中于80℃前提下干燥12h,获得性能助剂,备用。

  筑树哈克流变仪的肇端温度60℃,转速为50r/min,排胶温度为95℃。将80重量份三元乙丙橡胶参与到哈克流变仪中,待转矩平定后,参与1.5重量份硫磺、7重量份氧化锌、2重量份激动剂、15重量份阻燃剂、3重量份防老剂、3重量份性能助剂以及10重量份导电剂,胶料温度抵达120℃时排出胶料,将正在哈克流变仪中混炼好的胶料正在开炼机进步一步的混炼平均,支配打三角包三次,薄通五次后,下片,混炼胶正在室温下停放8h后,正在平板硫化机上硫化获得高机能导电橡胶,硫化压力为25MPa,硫化温度180℃,硫化时分为100s。

  将纳米四氧化三铁和去离子水羼杂配制成质料分数为50%的悬浮液后,向个中参与苯胺单体,正在冰水浴3000r/min前提下超声搅拌0.5h,个中苯胺与纳米四氧化三铁质料比为1:1;

  再向上述悬浮液中参与对甲苯磺酸,正在冰水浴3000r/min前提下延续搅拌5min,个中对甲苯磺酸的参与量占苯胺质料的40%;

  将过硫酸钾参与上述溶液,正在冰水浴3000r/min前提下搅拌6h,个中过硫酸钾与苯胺的质料为3:1;

  休歇响应后离心过滤,将滤饼置于干燥箱中于80℃前提下干燥6h,获得导电剂,备用。

  (1)将碳纳米管和去离子水羼杂配制成质料分数为60%的悬浮液后,正在2500r/min前提下超声搅拌1h;

  (2)向悬浊液中参与十二烷基苯磺酸钠,正在2500r/min室温下响应4h,个中十二烷基苯磺酸钠的参与量占碳纳米管质料的20%;

  (3)休歇响应后离心过滤,众次洗涤,将滤饼置于干燥箱中于80℃前提下干燥6h,获得性能助剂,备用。

  高机能导电橡胶和性能助剂的制备法子同实行例2,只是导电剂仅为纳米四氧化三铁。

  高机能导电橡胶、导电剂和性能助剂的制备法子同实行例2,只是不增添阻燃剂。

  高机能导电橡胶的拉伸强度的测试依照邦度圭表GB/T 528-2009;邵尔A型硬度的测试依照邦度圭表GB/T 531-2008;阻燃机能的测试依照邦度圭表GB/T 10707-89氧指数法;电磁障蔽质料的障蔽效力的测试依照邦度军用圭表GJB 6190-2008;导电机能的测试依照邦度圭表GB/T 1410-2006。

  实行例10~16的高机能导电橡胶的制备法子同实行例2,区别之处正在于苯胺单体的参与量占纳米四氧化三铁质料的区别,诀别为0、30%、50%、60%、70%、90%、100%,实行例10-16制备的高机能导电橡胶的机能睹外2所示。

  实行例17~23的高机能导电橡胶的制备法子同实行例2,区别之处正在于导电剂的含量区别,其按重量份计诀别为1份、3份、6份、8份、10份、15份、20份,实行例17~23制备的高机能导电橡胶的机能睹外3所示。

  实行例24~30的高机能导电橡胶的制备法子同实行例2,区别之处正在于性能助剂的含量区别,其按重量份计诀别为0.2份、0.8份、1.2份、1.6份、2.4份、3份、4份,实行例24~30制备的高机能导电橡胶的机能睹外4所示。

  以上显示和描摹了本发现的根基道理、合键特点和本发现的便宜。本行业的本事职员应当分解,本发现不受上述实行例的限度,上述实行例和仿单中描摹的只是本发现的道理,正在不脱节本发现精神和范畴的条件下本发现还会有百般变动和改良,这些变动和改良都落入央浼袒护的本发现的范畴内。本发现央浼的袒护范畴由所附的权力央浼书及其等同物界定。

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  2、9/04(2006.01) C08K 3/06(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 7/24(2006.01) C08K 3/38(2006.01) (54)发现名称 一种高机能导电橡胶及其制备法子 (57)摘要 本发现供给的一种高机能导电橡胶及其制 备法子, 其由三元乙丙橡胶、 硫磺、 氧化锌、 导电 剂、 性能助剂、 着色剂、 阻燃剂、 激动剂和防老剂 构成, 个中, 导电剂为纳米四氧化三铁/聚苯胺复 合微粒, 性能助剂为改性碳纳米管。 从而聚苯胺 与改性碳纳米管均具有优异的导电性和纳米结 构四氧化三铁的磁性相团结, 可使导电橡胶同时 具备电损耗和磁损耗。 权。

  3、利央浼书1页 仿单7页 CN 108164839 A 2018.06.15 CN 108164839 A 1.一种高机能导电橡胶, 其特点正在于, 由三元乙丙橡胶、 硫磺、 氧化锌、 导电剂、 性能助 剂、 着色剂、 阻燃剂、 激动剂和防老剂构成, 个中, 导电剂为纳米四氧化三铁/聚苯胺复合微 粒, 性能助剂为改性碳纳米管。 2.依照权力央浼1所述的高机能导电橡胶, 其特点正在于, 其质料因素构成按重量份计 为: 80-120份的三元乙丙橡胶、 0.3-1.5份的硫磺、 0.8-7份的氧化锌、 1-10份的导电剂、 0.2- 3份的性能助剂、 3-15份的阻燃剂、 0.3-2份的激动剂和0.2-。

  4、3份的防老剂。 3.依照权力央浼2所述的高机能导电橡胶, 其特点正在于, 所述防老剂选自6PPD、 D、 MBC和 MB中的一种或两种以上羼杂。 4.依照权力央浼3所述的高机能导电橡胶, 其特点正在于, 所述激动剂为二甲基二硫代氨 基甲酸锌、 二硫化四甲基秋兰姆和二硫化四甲基秋兰姆中的一种或两种以上羼杂。 5.依照权力央浼4所述的高机能导电橡胶, 其特点正在于, 所述阻燃剂为超微无水硼酸 锌、 超微活性氢氧化铝和超微活性氢氧化镁中的一种或两种以上羼杂。 6.一种如权力央浼15中任一所述的高机能导电橡胶的制备法子, 其特点正在于, 搜罗 次序: S100筑树哈克流变仪的肇端温度40-60, 转速为40-。

  5、50r/min, 排胶温度为85-95, 将 三元乙丙橡胶参与到哈克流变仪中; S200待转矩平定后, 参与硫磺、 氧化锌、 激动剂、 阻燃剂、 防老剂、 性能助剂以及导电剂, 胶料温度抵达105-120时排出胶料; S300将正在哈克流变仪中混炼好的胶料正在开炼机进步一步的混炼平均, 支配打三角包三 次, 薄通五次后, 下胶, 混炼胶正在室温下停放8-24h后, 正在平板硫化机上硫化获得高机能导电 橡胶, 硫化压力为10-25MPa, 硫化温度160-180, 硫化时分为100-150s。 7.依照权力央浼6所述的制备法子, 其特点正在于, 所述导电剂的制备法子搜罗次序: S211将纳米四氧化三铁和去。

  6、离子水羼杂配制成质料分数为20-50的悬浮液后, 向其 中参与苯胺单体, 正在冰水浴和1500-3000r/min前提下超声搅拌0.5-2h, 个中苯胺与纳米四 氧化三铁质料比为0.2-1:1; S212向悬浮液中参与对甲苯磺酸, 正在冰水浴和1500-3000r/min前提下延续搅拌5- 30min, 个中对甲苯磺酸的参与量占苯胺质料的20-40; S213将过硫酸钾参与上述溶液中, 正在冰水浴和1500-3000r/min前提下搅拌6-18h, 个中 过硫酸钾与苯胺的质料为2-3: 1; S214休歇响应后离心过滤, 将滤饼置于干燥箱中于60-80前提下干燥6-24h, 获得导 电剂。 8.依照。

  7、权力央浼7所述的制备法子, 其特点正在于, 所述性能助剂的制备法子搜罗次序: S221将碳纳米管和去离子水羼杂配制成质料分数为30-60的悬浮液后, 正在1500- 2500r/min前提下超声搅拌1-3h; S222向悬浊液中参与十二烷基苯磺酸钠, 正在1500-2500r/min室温下响应4-12h, 个中十 二烷基苯磺酸钠的参与量占碳纳米管质料的5-20; S223休歇响应后离心过滤, 众次洗涤, 将滤饼置于干燥箱中于60-80前提下干燥6- 24h, 获得性能助剂。 权力央浼书 1/1 页 2 CN 108164839 A 2 一种高机能导电橡胶及其制备法子 本事界限 0001 本发现涉及橡。

  8、胶本事界限, 全部地说, 是一种高机能导电橡胶及其制备法子。 靠山本事 0002 近年来, 跟着电子工业和音讯本事的疾速进展, 电磁骚扰、 静电等题目依然给人们 的平常存在和工业临蓐带来了很大的影响。 导电橡胶属于复合型导电高分子质料的一种, 是指高分子质料自身不具有导电性, 但正在加工成型时通过参与导电填料, 使成品具有导电 性。 导电橡胶因为其优秀的导电机能、 延展机能和耐侵蚀机能正在抗电磁骚扰以及导静电领 域获得了平凡行使。 因为电子元件的小型化、 微型化及印刷电途板的高密度化和高度集成 化的疾速进展, 对导电橡胶提出了新的央浼。 0003 正在发现专利申请号CN3.9的。

  9、专利中先容了一种行使于包装质料、 抗电 磁骚扰质料以及电子电器用的导电障蔽场地键盘按钮、 中空蓄电池外壳以及抗静电质料领 域导电塑胶质料, 其由导电碳黑、 金属粉末和导电高分子构成的导电物质、 塑胶树脂、 填 料以及助剂构成, 其具有优秀的导电机能及力学机能能够庖代金属质料应用, 然而, 其导电 质料导电炭黑和金属粉末不行与基体很好的相容从而影响其应用机能。 正在发现专利申请号 CN1.6的专利中先容了一种导电橡胶组合物和导电橡胶及其制备法子, 其由基 胶、 活化剂、 硫化剂和硫化激动剂构成, 所述基胶为选自石墨烯改性环氧化异戊橡胶和/或 石墨烯改性环氧化顺丁橡胶的石墨烯改。

  10、性环氧化橡胶, 其具有较高的导电机能, 然而, 石墨 烯的豪爽应用势必推广质料的本钱, 同时正在制备中应用浓硫酸等危化品不适应环保央浼, 也容易惹起和平事件。 发现实质 0004 本发现的合键宗旨正在于供给一种高机能导电橡胶及其制备法子, 针对现有本事的 缺乏, 其阻燃和导电机能优异, 普及导电橡胶电磁障蔽机能和力学机能。 0005 为抵达以上宗旨, 本发现采用的本事计划为一种高机能导电橡胶由三元乙丙橡 胶、 硫磺、 氧化锌、 导电剂、 性能助剂、 着色剂、 阻燃剂、 激动剂和防老剂构成, 个中, 导电剂为 纳米四氧化三铁/聚苯胺复合微粒, 性能助剂为改性碳纳米管。 0006 所述高机能导电橡胶的。

  11、质料因素构成按重量份计为: 80-120份的三元乙丙橡胶、 0.3-1.5份的硫磺、 0.8-7份的氧化锌、 1-10份的导电剂、 0.2-3份的性能助剂、 3-15份的阻燃 剂、 0.3-2份的激动剂和0.2-3份的防老剂。 0007 优选地, 所述防老剂选自6PPD、 D、 MBC和MB中的一种或两种以上羼杂。 0008 优选地, 所述激动剂为二甲基二硫代氨基甲酸锌(ZDMC)、 二硫化四甲基秋兰姆 (TMTM)和二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)中的一种或两种以上羼杂。 0009 优选地, 所述阻燃剂为超微无水硼酸锌、 超微活性氢氧化铝和超微活性氢氧化镁 中的一种或两种以上羼杂。 0010 。

  12、一种高机能导电橡胶的制备法子, 搜罗次序: 仿单 1/7 页 3 CN 108164839 A 3 0011 S100筑树哈克流变仪的肇端温度40-60, 转速为40-50r/min, 排胶温度为85-95 , 将三元乙丙橡胶参与到哈克流变仪中; 0012 S200待转矩平定后, 参与硫磺、 氧化锌、 激动剂、 阻燃剂、 防老剂、 性能助剂以及导 电剂, 胶料温度抵达105-120时排出胶料; 0013 S300将正在哈克流变仪中混炼好的胶料正在开炼机进步一步的混炼平均, 支配打三角 包三次, 薄通五次后, 下胶, 混炼胶正在室温下停放8-24h后, 正在平板硫化机上硫化获得高机能 导电橡胶, 硫化。

  13、压力为10-25MPa, 硫化温度160-180, 硫化时分为100-150s。 0014 依照本发现的一实行例, 所述导电剂为聚苯胺包覆纳米四氧化三铁微粒, 其制备 法子搜罗次序: 0015 S211将纳米四氧化三铁和去离子水羼杂配制成质料分数为20-50的悬浮液后, 向个中参与苯胺单体, 正在冰水浴和1500-3000r/min前提下超声搅拌0.5-2h, 个中苯胺与纳 米四氧化三铁质料比为0.2-1:1; 0016 S212向悬浮液中参与对甲苯磺酸, 正在冰水浴和1500-3000r/min前提下延续搅拌5- 30min, 个中对甲苯磺酸的参与量占苯胺质料的20-40; 0017 S213将。

  14、过硫酸钾参与上述溶液中, 正在冰水浴和1500-3000r/min前提下搅拌6-18h, 个中过硫酸钾与苯胺的质料为2-3: 1; 0018 S214休歇响应后离心过滤, 将滤饼置于干燥箱中于60-80前提下干燥6-24h, 得 到导电剂。 0019 导电剂对高机能导电橡胶的制备起了厉重效率, 所述导电剂原料中的纳米四氧化 三铁外面含有羟基等官能团, 溶正在水中的苯胺单体分子带正电, 通过静电吸引正在纳米四氧 化三铁外面聚集包覆, 从而造成纳米四氧化三铁/聚苯胺复合微粒, 导电剂巩固了高机能导 电橡胶的导电机能、 电磁障蔽结果以及力学机能。 0020 依照本发现的一实行例, 所述性能助剂为改性碳纳米。

  15、管, 其制备法子搜罗次序: 0021 S221将碳纳米管和去离子水羼杂配制成质料分数为30-60的悬浮液后, 正在 1500-2500r/min前提下超声搅拌1-3h; 0022 S222向悬浊液中参与十二烷基苯磺酸钠, 正在1500-2500r/min室温下响应4-12h, 其 中十二烷基苯磺酸钠的参与量占碳纳米管质料的5-20; 0023 S223休歇响应后离心过滤, 众次洗涤, 将滤饼置于干燥箱中于60-80前提下干燥 6-24h, 获得性能助剂。 0024 个中, 性能助剂改性碳纳米管可与导电剂协同晋升高机能橡胶的机能, 十二烷基 苯磺酸钠含有苯环布局, 苯环上的 电子能和碳纳米管外面离域。

  16、的 电子出现强有力的交互 效率, 从而造成改性碳纳米管, 十二烷基苯磺酸钠一方面窒塞了碳纳米管的重逢, 另一方面 普及了碳纳米管与橡胶基体间的相容性。 0025 本发现同现有本事比拟, 具有以下便宜和有益结果: 0026 (1)本发现制备的高机能导电橡胶采用三元乙丙橡胶举动原质料, 具有绿色环保、 阻燃、 导电机能优异、 电磁障蔽机能优异以及力学机能优异等特征, 其制备工艺容易、 易操 作, 适合于工业化临蓐; 0027 (2)硫磺举动硫化剂与橡胶响应天生橡胶硫醇化合物, 然后转动为众硫交联键, 由 此促使橡胶的线型大分了链通过化学交联而组成三维网状布局; 氧化锌举动活化剂起到活 仿单 2/。

  17、7 页 4 CN 108164839 A 4 化激动剂的效率; 激动剂可配合硫磺推广自正在基或离子的浓度, 加快硫化链响应的激励和 链伸长响应, 普及了硫化响应速率, 改革橡胶的布局和机能; 0028 (3)本发现采用的导电剂为聚苯胺包覆纳米四氧化三铁微粒, 聚集物晋升了纳米 四氧化三铁的分裂性, 巩固了四氧化三铁与橡胶基体间的相容性, 改革了界面团结强度, 提 高了高机能橡胶的力学机能, 另一方面导电剂可协同性能助剂使导电橡胶同时具备电损耗 和磁损耗, 晋升了导电橡胶的电磁障蔽结果; 0029 (4)本发现采用的性能助剂为改性碳纳米管, 十二烷基苯磺酸钠改性的碳纳米管 分裂性好, 且与橡胶层相。

  18、容性好, 易与导电剂与橡胶大分子链造成三维收集布局, 从而进一 步协同普及了橡胶的归纳机能; 0030 (5)本发现采用无机金属化合物举动阻燃剂, 其阻燃结果分明、 安稳机能好、 与基 体相容性好、 侵蚀性小且代价低廉; 0031 (6)导电橡胶内填充的导电剂与改性碳纳米管互相接触, 造成电子连接状况, 当外 界电磁场到导电橡胶外部时, 激烈的电磁波打到导电颗粒自正在电子上, 自正在电子自正在运动, 自正在电子正在运动历程中造成与外界电磁场相反的电磁场, 外里电磁场互相抵消, 抵达减弱 电磁骚扰波的效率, 聚苯胺与改性碳纳米管均具有优异的导电性和纳米布局四氧化三铁的 磁性相团结, 可使导电橡胶同时具备电。

  19、损耗和磁损耗。 全部实行形式 0032 以下描摹用于揭破本发现以使本界限本事职员也许杀青本发现。 以下描摹中的优 选实行例只举动举例, 本界限本事职员能够思到其他显而易睹的变型。 0033 本发现的袒护范畴不受以下实行例的限度。 本发现实行例采用的化学试剂均为市 购: 三元乙丙橡胶型号4045购自于日本三井石油化学有限公司; 纳米四氧化三铁购自于宁 波金雷纳米质料科技有限公司; 碳纳米管TNIM3购自于成都有机化学琢磨所; 硫磺购自青岛 莱茵化学公司; 氧化锌购自四川锌鸿科技有限公司; 超微无水硼酸锌、 超微活性氢氧化铝和 超微活性氢氧化镁购自于济南金盈泰化工有限公司; 激动剂(ZDMC、 T。

  20、MTM和TMTD)和防老剂 (6PPD、 D、 MBC和MB)购自上海成锦化工有限公司。 0034 实行例1 0035 一种高机能导电橡胶的全部例备法子如下: 0036 筑树哈克流变仪的肇端温度40, 转速为40r/min, 排胶温度为85。 将120重量份 三元乙丙橡胶参与到哈克流变仪中, 待转矩平定后, 参与0.3重量份硫磺、 0.8重量份氧化 锌、 0.3重量份激动剂、 5重量份阻燃剂、 0.2重量份防老剂、 0.2重量份性能助剂以及1重量份 导电剂, 胶料温度抵达105时排出胶料。 将正在哈克流变仪中混炼好的胶料正在开炼机进步一 步的混炼平均, 支配打三角包三次, 薄通五次后, 下片。 混。

  21、炼胶正在室温下停放8h后, 正在平板硫 化机上硫化获得高机能导电橡胶, 硫化压力为10MPa, 硫化温度180, 硫化时分为150s。 0037 导电剂的全部例备法子如下: 0038 将纳米四氧化三铁和去离子水羼杂配制成质料分数为20的悬浮液后, 向个中加 入苯胺单体, 正在冰水浴1500r/min前提下超声搅拌2h, 个中苯胺与纳米四氧化三铁质料比为 0.2:1; 0039 再向上述悬浮液中参与对甲苯磺酸, 正在冰水浴1500r/min前提下延续搅拌30min, 仿单 3/7 页 5 CN 108164839 A 5 个中对甲苯磺酸的参与量占苯胺质料的20; 0040 将过硫酸钾参与上述溶液, 正在。

  22、冰水浴1500r/min前提下搅拌18h, 个中过硫酸钾与 苯胺的质料为2: 1; 0041 休歇响应后离心过滤, 将滤饼置于干燥箱中于60前提下干燥24h, 获得导电剂, 备用。 0042 性能助剂的全部例备法子如下: 0043 (1)将碳纳米管和去离子水羼杂配制成质料分数为30的悬浮液后, 正在1500r/min 前提下超声搅拌3h; 0044 (2)向悬浊液中参与十二烷基苯磺酸钠, 正在1500r/min室温下响应12h, 个中十二烷 基苯磺酸钠的参与量占碳纳米管质料的5; 0045 (3)休歇响应后离心过滤, 众次洗涤, 将滤饼置于干燥箱中于60前提下干燥24h, 获得性能助剂, 备用。 。

  23、0046 实行例2 0047 一种高机能导电橡胶的全部例备法子如下: 0048 筑树哈克流变仪的肇端温度60, 转速为50r/min, 排胶温度为90。 将80重量份 三元乙丙橡胶参与到哈克流变仪中, 待转矩平定后, 参与0.3重量份硫磺、 0.8重量份氧化 锌、 0.3重量份激动剂、 5重量份阻燃剂、 2重量份防老剂、 0.5重量份性能助剂以及5重量份导 电剂, 胶料温度抵达105时排出胶料。 将正在哈克流变仪中混炼好的胶料正在开炼机进步一步 的混炼平均, 支配打三角包三次, 薄通五次后, 下片。 混炼胶正在室温下停放24h后, 正在平板硫 化机上硫化获得高机能导电橡胶, 硫化压力为25MPa, 硫。

  24、化温度180, 硫化时分为100s。 0049 导电剂的全部例备法子如下: 0050 将纳米四氧化三铁和去离子水羼杂配制成质料分数为50的悬浮液后, 向个中加 入苯胺单体, 正在冰水浴3000r/min前提下超声搅拌2h, 个中苯胺与纳米四氧化三铁质料比为 1:1; 0051 再向上述悬浮液中参与对甲苯磺酸, 正在冰水浴3000r/min前提下延续搅拌30min, 个中对甲苯磺酸的参与量占苯胺质料的40; 0052 将过硫酸钾参与上述溶液, 正在冰水浴3000r/min前提下搅拌12h, 个中过硫酸钾与 苯胺的质料为3: 1; 0053 休歇响应后离心过滤, 将滤饼置于干燥箱中于80前提下干燥6h,。

  25、 获得导电剂, 备 用。 0054 性能助剂的全部例备法子如下: 0055 (1)将碳纳米管和去离子水羼杂配制成质料分数为60的悬浮液后, 正在2500r/min 前提下超声搅拌1h; 0056 (2)向悬浊液中参与十二烷基苯磺酸钠, 正在2500r/min室温下响应12h, 个中十二烷 基苯磺酸钠的参与量占碳纳米管质料的20; 0057 (3)休歇响应后离心过滤, 众次洗涤, 将滤饼置于干燥箱中于80前提下干燥12h, 获得性能助剂, 备用。 0058 实行例3 0059 一种高机能导电橡胶的全部例备法子如下: 仿单 4/7 页 6 CN 108164839 A 6 0060 筑树哈克流变仪的。

  26、肇端温度60, 转速为50r/min, 排胶温度为95。 将80重量份 三元乙丙橡胶参与到哈克流变仪中, 待转矩平定后, 参与1.5重量份硫磺、 7重量份氧化锌、 2 重量份激动剂、 15重量份阻燃剂、 3重量份防老剂、 3重量份性能助剂以及10重量份导电剂, 胶料温度抵达120时排出胶料, 将正在哈克流变仪中混炼好的胶料正在开炼机进步一步的混 炼平均, 支配打三角包三次, 薄通五次后, 下片, 混炼胶正在室温下停放8h后, 正在平板硫化机上 硫化获得高机能导电橡胶, 硫化压力为25MPa, 硫化温度180, 硫化时分为100s。 0061 导电剂的全部例备法子如下: 0062 将纳米四氧化三铁和去离。

  27、子水羼杂配制成质料分数为50的悬浮液后, 向个中加 入苯胺单体, 正在冰水浴3000r/min前提下超声搅拌0.5h, 个中苯胺与纳米四氧化三铁质料比 为1:1; 0063 再向上述悬浮液中参与对甲苯磺酸, 正在冰水浴3000r/min前提下延续搅拌5min, 其 中对甲苯磺酸的参与量占苯胺质料的40; 0064 将过硫酸钾参与上述溶液, 正在冰水浴3000r/min前提下搅拌6h, 个中过硫酸钾与苯 胺的质料为3: 1; 0065 休歇响应后离心过滤, 将滤饼置于干燥箱中于80前提下干燥6h, 获得导电剂, 备 用。 0066 性能助剂的全部例备法子如下: 0067 (1)将碳纳米管和去离子水羼杂。

  28、配制成质料分数为60的悬浮液后, 正在2500r/min 前提下超声搅拌1h; 0068 (2)向悬浊液中参与十二烷基苯磺酸钠, 正在2500r/min室温下响应4h, 个中十二烷 基苯磺酸钠的参与量占碳纳米管质料的20; 0069 (3)休歇响应后离心过滤, 众次洗涤, 将滤饼置于干燥箱中于80前提下干燥6h, 获得性能助剂, 备用。 0070 实行例4 0071 高机能导电橡胶的制备法子同实行例2, 只是不增添导电剂和性能助剂。 0072 实行例5 0073 高机能导电橡胶和性能助剂的制备法子同实行例2, 只是不增添导电剂。 0074 实行例6 0075 高机能导电橡胶和导电剂的制备法子同实行。

  29、例2, 只是不增添性能助剂。 0076 实行例7 0077 高机能导电橡胶和性能助剂的制备法子同实行例2, 只是导电剂仅为纳米四氧化 三铁。 0078 实行例8 0079 高机能导电橡胶和导电剂的制备法子同实行例2, 只是性能助剂仅为碳纳米管。 0080 实行例9 0081 高机能导电橡胶、 导电剂和性能助剂的制备法子同实行例2, 只是不增添阻燃剂。 0082 个中, 实行例19制备的导电橡胶的机能测试可睹外1所示。 0083 高机能导电橡胶的拉伸强度的测试依照邦度圭表GB/T 528-2009; 邵尔A型硬度的 测试依照邦度圭表GB/T 531-2008; 阻燃机能的测试依照邦度圭表GB/T。

  30、 10707-89氧指数 仿单 5/7 页 7 CN 108164839 A 7 法; 电磁障蔽质料的障蔽效力的测试依照邦度军用圭表GJB 6190-2008; 导电机能的测试按 照邦度圭表GB/T 1410-2006。 外1实行例1-9所制的导电橡胶的机能测试 0084 实行例1016 0085 实行例1016的高机能导电橡胶的制备法子同实行例2, 区别之处正在于苯胺单体 的参与量占纳米四氧化三铁质料的区别, 诀别为0、 30、 50、 60、 70、 90、 100, 实 施例10-16制备的高机能导电橡胶的机能睹外2所示。 外2实行例10-16所制的导电橡胶的机能测试 0086 实行例1。

  31、723 0087 实行例1723的高机能导电橡胶的制备法子同实行例2, 区别之处正在于导电剂的 含量区别, 其按重量份计诀别为1份、 3份、 6份、 8份、 10份、 15份、 20份, 实行例1723制备的 高机能导电橡胶的机能睹外3所示。 外3实行例17-23所制的导电橡胶的机能测试 0088 实行例2430 0089 实行例2430的高机能导电橡胶的制备法子同实行例2, 区别之处正在于性能助剂 的含量区别, 其按重量份计诀别为0.2份、 0.8份、 1.2份、 1.6份、 2.4份、 3份、 4份, 实行例24 30制备的高机能导电橡胶的机能睹外4所示。 外4实行例24-30所制的高机能橡胶的合键机能目标 仿单 6/7 页 8 CN 108164839 A 8 0090 以上显示和描摹了本发现的根基道理、 合键特点和本发现的便宜。 本行业的本事 职员应当分解, 本发现不受上述实行例的限度, 上述实行例和仿单中描摹的只是本发现 的道理, 正在不脱节本发现精神和范畴的条件下本发现还会有百般变动和改良, 这些变动和 改良都落入央浼袒护的本发现的范畴内。 本发现央浼的袒护范畴由所附的权力央浼书及其 等同物界定。 仿单 7/7 页 9 CN 108164839 A 9 。