CN116836440B - 一种双色导电橡胶条及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及导电橡胶技术领域，具体而言，涉及一种双色导电橡胶条及制备方法。该双色导电橡胶条包括硅橡胶和喷涂在硅橡胶表面的分散涂料，分散涂料的各成分及质量份数为，树脂80ˉ120份、消泡剂1ˉ2份、白炭黑2ˉ20份、定向排列剂0.5‑1份、流平剂1ˉ3份、催化剂0.5‑2份、第一硫化剂1ˉ3份、第二硫化剂0.5‑1份、导电填料150ˉ300份、稀释剂80ˉ150份。该方法先将分散涂料的各成分混合均匀，再喷涂在硅橡胶表面，最后进行硫化处理。上述配方及制备方法，成本低廉，工艺简单，在高速生产条件下加工性能良好。该双色导电橡胶条外观光亮，柔软，导电性能稳定，可广泛用于通信及电子行业，具有良好的电磁屏蔽效果和优良的密封性能。
Description
技术领域
本发明涉及导电橡胶技术领域，具体而言，涉及一种双色导电橡胶条及制备方法。
背景技术
目前国内导电橡胶主要是以硅橡胶加导电介质混合后挤出或者模压形成导电橡胶，其缺点主要有以下两方面：第一，成本高，达到高屏蔽性能需添加大量贵金属导电材料。第二，硬度大、密封效果差；硬材料会引起边缘的翘曲和扭曲，易导致电磁泄漏，材料使用寿命显著降低。
为了解决上述问题，将导电涂层与硅橡胶分为互相独立的两层，无需进行混合，得到高导电的双色导电橡胶。
然而，双色导电橡胶的导电涂层中因填充了大量的金属导电粉体，在制备过程中尚存在以下缺陷：(1)导电粉体和树脂在生产过程中干燥速度太慢，影响生产效率；现有的生产速度仅有3-50米/小时，无法满足实际需求。(2)导电粉体和树脂如果想实现高速生产，会使生产过程中硫化时间缩短，致使导电粒子排列不规则，影响其成品导电性及外观。(3)硫化树脂硬度高，力学性能变差，严重影响其密封性能，及作为电磁屏蔽材料的使用寿命，这些弊病已成为双色导电橡胶制备过程中急需解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种双色导电橡胶条及制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
本发明提供一种双色导电橡胶条，包括硅橡胶和喷涂在硅橡胶表面的分散涂料，所述分散涂料的各成分及质量份数为，树脂80ˉ120份、消泡剂1ˉ2份、白炭黑2ˉ20份、定向排列剂0.5-1份、流平剂1ˉ3份、催化剂0.5-2份、第一硫化剂1ˉ3份、第二硫化剂0.5-1份、导电填料150ˉ300份、稀释剂80ˉ150份。
进一步，所述第一硫化剂和所述第二硫化剂不同；所述第一硫化剂和所述第二硫化剂分别为含氢硅油、双二四硫化剂、双二五硫化剂和DCP中的一种。
进一步，所述消泡剂为聚醚类消泡剂、硅油类消泡剂、硅醚混合型消泡剂中的一种。
进一步，所述定向排列剂为氧化铝、碳酸钙、聚丙烯、有机硅材料中的一种。
进一步，所述导电填料为银粉、铜粉、铜镀银粉、铝镀银粉、玻璃镀银粉中的一种；所述导电填料的粒径范围为10ˉ20μm。
进一步，所述树脂为改性聚氨酯、聚丙烯酸改性硅树脂、液体硅胶中的一种；所述白炭黑为气相法白炭黑或沉淀法白炭黑；所述流平剂为聚乙烯醇类、聚硅氧烷类、聚酯类、金属醇盐类中的一种；所述催化剂为三烯丙基异三聚氰酸酯、铂金催化剂、4，4’-二硫化二吗啉、二硫化四甲基秋兰姆、N，N’-间苯撑双马来酰亚胺中的一种；所述稀释剂为二甲苯。
本发明还提供一种双色导电橡胶条的制备方法，先将所述分散涂料的各成分混合均匀，再将得到的所述分散涂料喷涂在所述硅橡胶表面，得到双色导电橡胶条预制体；最后对所述双色导电橡胶条预制体进行硫化处理，得到所述双色导电橡胶条。
进一步，所述双色导电橡胶条预制体的生产速度为100米/小时。
进一步，所述硫化处理的步骤为，先进行初定型硫化，再进行成品硫化。
进一步，所述初定型硫化采用硫化机进行，温度为170℃，时间为2min；所述成品硫化采用干燥箱进行，温度为200℃，时间为2h。
本发明的有益效果为：
(1)本发明的双色导电橡胶条，具有导电的分散材料层与不导电的硅橡胶双层结构，其中的导电部分由高导电介质复合而成，这样的结构同时兼具高导电性和良好的力学性能；极薄的分散材料层也可以达到非常高的导电性能，而且导电性能稳定，可以耐长期老化，耐久性能好；
(2)本发明的双色导电橡胶条，分散涂料的配方中采用两种硫化剂，既改善了胶体的加工性，使生产速度大幅提高，又降低了导电橡胶硬度，并能够改变产品外观不光亮的问题；
(3)本发明的双色导电橡胶条，其分散涂料的配方，具有成本低、效果好的优点，得到的双色导电橡胶条外观光亮，柔软，导电性能稳定，可广泛用于通信及电子行业，具有良好的电磁屏蔽效果和优良的密封性能；
(4)本发明的双色导电橡胶条，具有拉伸强度在3.5MPa以上、断裂伸长率在200％以上、邵A硬度在59左右、体积电阻率小于0.004Ω.cm的优良性质；
(5)本发明的双色导电橡胶条制备方法，将上述分散涂料高速喷涂在不导电的硅橡胶表面，形成双层结构，并通过硫化剂的多重选用，使其具有在高速生产过程中，得到外观光亮，柔软，导电性能稳定的导电橡胶成品。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明的双色导电橡胶条，包括硅橡胶和喷涂在硅胶表面的分散涂料，分散涂料的各成分及质量份数为，树脂80ˉ120份、消泡剂1ˉ2份、白炭黑2ˉ20份、定向排列剂0.5-1份、流平剂1ˉ3份、催化剂0.5-2份、第一硫化剂1ˉ3份、第二硫化剂0.5-1份、导电填料150ˉ300份，稀释剂80ˉ150份。
本发明的上述分散涂料的配方，采用两种硫化剂，既改善了胶体的加工性，又降低了导电橡胶硬度，并能够改变产品外观不光亮的问题。
本发明的上述分散涂料的配方，具有成本低、效果好的优点，得到的双色导电橡胶条外观光亮，柔软，导电性能稳定，可广泛用于通信及电子行业，具有良好的电磁屏蔽效果和优良的密封性能。具体的，本发明的上述双色导电橡胶条具有拉伸强度在3.5MPa以上、断裂伸长率在200％以上、邵A硬度在59左右、体积电阻率小于0.004Ω.cm的优良性质。
优选的，第一硫化剂和第二硫化剂不同，并分别为含氢硅油、双二四硫化剂、双二五硫化剂和DCP中的一种；采用两种硫化剂，可促使在制备过程中进行高速涂装时，导电橡胶条的表面硫化完好、外观光滑、导电性能稳定。
优选的，消泡剂为聚醚类消泡剂、硅油类消泡剂、硅醚混合型消泡剂中的一种；添加消泡剂，可以显著降低加工过程中气泡的产生，既能起到改善涂料加工性，又能起到制品顺利喷涂的功效，使产品外观光亮。
优选的，定向排列剂为氧化铝、碳酸钙、聚丙烯、有机硅材料中的一种。
优选的，导电填料为银粉、铜粉、铜镀银粉、铝镀银粉、玻璃镀银粉中的一种；导电填料的粒径范围为10ˉ20μm。采用上述导电填料和对应的粒径，使该分散涂料具有非常高的导电性能，而且导电性能稳定，可以耐长期老化，耐久性能好。
优选的，树脂为改性聚氨酯、聚丙烯酸改性硅树脂、液体硅胶中的一种；白炭黑为气相法白炭黑或沉淀法白炭黑；流平剂为聚乙烯醇类、聚硅氧烷类、聚酯类、金属醇盐类中的一种；催化剂为三烯丙基异三聚氰酸酯(TAIC)、铂金催化剂、4，4`-二硫化二吗啉(DTDM)、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD)、N，N’-间苯撑双马来酰亚胺(HVA-2)中的一种。
优选的，稀释剂为二甲苯。
本发明的双色导电橡胶条的制备方法，先将分散涂料的各成分混合均匀，再将得到的分散涂料喷涂在硅橡胶表面，得到双色导电橡胶条预制体；最后对双色导电橡胶条预制体进行硫化处理，得到双色导电橡胶条。
优选的，双色导电橡胶条预制体的生产速度为100米/小时。
本发明的上述制备方法，将上述分散涂料高速喷涂在不导电的硅橡胶表面，形成双层结构，并通过硫化剂的多重选用，使其具有在高速生产过程中，得到外观光亮，柔软，导电性能稳定的导电橡胶成品。
本发明的上述制备方法包括以下具体步骤：
(1)先采用稀释剂将树脂稀释，再将稀释后的树脂在高速搅拌中分散，然后依次加入、白炭黑、消泡剂、导电填料、定向排列剂，硫化剂、定向排列剂等，继续混合1h，得到分散涂料。
(2)将步骤(1)得到的分散涂料，喷涂在硅胶表面。
(3)将步骤(2)所得喷涂好胶条进行硫化处理，制备成双色导电橡胶条。
优选的，硫化处理的步骤为，先进行初定型硫化，再进行成品硫化。
优选的，初定型硫化采用全自动硫化机进行，温度为170℃，时间为2min；成品硫化采用远红外电热鼓风干燥箱进行，温度为200℃，时间为2h。
本发明的双色导电橡胶是将导电部分与不导电硅橡胶采用喷涂工艺成型，形成双层结构；非导电硅胶部分仍是由普通硅橡胶构成，导电部分则是由高导电介质复合而成，具有以下特点：
(1)高导电性，双色导电橡胶采用高导电介质与特殊的配方组合而成，极薄的导电层也可以达到非常高的导电性能，而且导电性能稳定，可以耐长期老化，耐久性能好。
(2)力学性能和环境密封性能优异；精选硅胶配方可赋予材料良好的力学性能，特殊工艺可以保证硅橡胶优异的物理性能得到最大发挥。
(3)喷涂工艺可以保证各种复杂结构产品轻易实现表面导电。
双色导电橡胶条兼具电磁屏蔽和水汽密封两种功能，广泛应用于机箱、机柜、方舱等特种电子设备和通信行业。
以下通过具体的实施例对本发明的效果进行具体的说明。
实施例1
本实施例制备得到的双色导电橡胶条，具有高导电效果，并且具有柔软、外观光亮无花纹的特点。
本实施例的双色导电橡胶条，其使用的分散涂料配方是由以下质量份数的材料组成：
液体硅胶：105g，聚醚消泡剂：1.2g，聚醚消泡剂定向排列剂：0.5g白炭黑：13.5g，聚乙烯醇流平剂，2g，TAIC催化剂1.5g，双二四硫化剂1：2.5g，DCP硫化剂：0.8g，二甲苯稀释剂：125g，银粉导电填料：185g。
本实施例的双色导电橡胶条的制备方法包括以下步骤：
(1)先采用稀释剂将树脂稀释，再将稀释后的树脂在高速搅拌中分散，然后依次加入、白炭黑、消泡剂、导电填料、定向排列剂，硫化剂、定向排列剂等，继续混合1h，得到分散涂料。
(2)将步骤(1)得到的分散涂料，喷涂在硅胶表面。
(3)将步骤(2)所得喷涂好胶条进行硫化处理，制备成双色导电橡胶条。
优选的，硫化处理的步骤为，先进行初定型硫化，再进行成品硫化。
优选的，初定型硫化采用全自动硫化机进行，温度为170℃，时间为2min；成品硫化采用远红外电热鼓风干燥箱进行，温度为200℃，时间为2h。
本实施例的双色导电橡胶条生产速度为100米/小时。
实施例2
本实施例制备得到的双色导电橡胶条，具有高导电效果，并且具有柔软、外观光亮无花纹的特点。
本实施例的双色导电橡胶条，其使用的分散涂料配方是由以下质量份数的材料组成：改性聚氨酯树脂：95g，聚醚消泡剂：1g，聚醚消泡剂定向排列剂：0.8g白炭黑：12g，聚乙烯醇流平剂，2g，铂金催化剂1.2g，双二五硫化剂1：1.5g，DCP硫化剂：1g，二甲苯稀释剂：125g，铜镀银导电填料：190g。
本实施例的制备方法与实施例1相同。本实施例的双色导电橡胶条生产速度为100米/小时。
经权威机构测试，上述实施例1和2的各主要指标如表1所示。
表1实施例1和实施例2中，双色导电橡胶条物理机械性能对照表
| 测试项目 | 技术指标 | 实施例1 | 实施例2 |
| 邵A硬度 | 65±5 | 59 | 60 |
| 拉伸强度/MPa | ≥1.38 | 3.6 | 3.5 |
| 断裂伸长率/％ | 100～300 | 360 | 350 |
| 体积电阻率 | ≤0.004 | 0.004 | 0.003 |
通过表1可以看出，采用本发明的配方和制备方法制备的实施例1和2的双色导电橡胶条，外观光亮，柔软，导电性能稳定，具有良好的电磁屏蔽性能，外观光亮，且具有拉伸强度在3.5MPa以上，断裂伸长率在200％以上，邵A硬度在59左右，体积电阻率小于0.004Ω.cm。
对比例1
本对比例的采用单一的硫化剂，具体配方为：
树脂950g、消泡剂11.4g、白炭黑32g、定向排列剂5.5g、流平剂3.5g、催化剂8g、硫化剂28g、导电填料2258g，稀释剂1250g。各成分的具体种类与实施例1相同，硫化剂为DCP硫化剂。
本对比例制备时的生产速度为50米/小时，得到的产品表面粗糙不光滑，硬度大。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种双色导电橡胶条，其特征在于，包括硅橡胶和喷涂在硅橡胶表面的分散涂料，所述分散涂料的各成分及质量份数为，树脂80~120份、消泡剂1~2份、白炭黑2~20份、定向排列剂0.5-1份、流平剂1~3份、催化剂0.5-2份、第一硫化剂1~3份、第二硫化剂0.5-1份、导电填料150~300份、稀释剂80~150份；
所述第一硫化剂和所述第二硫化剂分别为双二四硫化剂和DCP；
或，所述第一硫化剂和所述第二硫化剂分别为双二五硫化剂和DCP；
所述导电填料的粒径范围为10~20μm。
2.根据权利要求1所述一种双色导电橡胶条，其特征在于，所述消泡剂为聚醚类消泡剂、硅油类消泡剂、硅醚混合型消泡剂中的一种。
3.根据权利要求1所述一种双色导电橡胶条，其特征在于，所述定向排列剂为氧化铝、碳酸钙、聚丙烯、有机硅材料中的一种。
4.根据权利要求1所述一种双色导电橡胶条，其特征在于，所述导电填料为银粉、铜粉、铜镀银粉、铝镀银粉、玻璃镀银粉中的一种。
5.根据权利要求1~4任意一项所述一种双色导电橡胶条，其特征在于，所述树脂为改性聚氨酯、聚丙烯酸改性硅树脂、液体硅胶中的一种；所述白炭黑为气相法白炭黑或沉淀法白炭黑；所述流平剂为聚乙烯醇类、聚硅氧烷类、聚酯类、金属醇盐类中的一种；所述催化剂为三烯丙基异三聚氰酸酯、铂金催化剂、4，4’-二硫化二吗啉、二硫化四甲基秋兰姆、N，N’-间苯撑双马来酰亚胺中的一种；所述稀释剂为二甲苯。
6.一种如权利要求1~4任意一项所述的双色导电橡胶条的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：先将所述分散涂料的各成分混合均匀，再将得到的所述分散涂料喷涂在所述硅橡胶表面，得到双色导电橡胶条预制体；最后对所述双色导电橡胶条预制体进行硫化处理，得到所述双色导电橡胶条。
7.根据权利要求6所述一种双色导电橡胶条的制备方法，其特征在于，所述双色导电橡胶条预制体的生产速度为100米/小时。
8.根据权利要求6所述一种双色导电橡胶条的制备方法，其特征在于，所述硫化处理的步骤为，先进行初定型硫化，再进行成品硫化。
9.根据权利要求8所述一种双色导电橡胶条的制备方法，其特征在于，所述初定型硫化采用硫化机进行，温度为170℃，时间为2min；所述成品硫化采用干燥箱进行，温度为200℃，时间为2h。
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| CN105542474A (zh) * | 2016-03-15 | 2016-05-04 | 王雷 | 一种铝镀银导电橡胶板及其制备方法 |
| WO2022134568A1 (zh) * | 2020-12-25 | 2022-06-30 | 广东西敦千江粉漆科学研究有限公司 | 一种抗静电粉末涂料及其制备方法 |
| CN115612149A (zh) * | 2022-10-21 | 2023-01-17 | 深圳市飞荣达科技股份有限公司 | 一种导电硅橡胶及其制备方法 |
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