本發(fā)明涉及導(dǎo)電材料領(lǐng)域，具體涉及一種導(dǎo)電復(fù)合橡膠材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：導(dǎo)電橡膠是將玻璃鍍銀、鋁鍍銀、銀等導(dǎo)電顆粒均勻分布在硅橡膠中，通過壓力使導(dǎo)電顆粒接觸，達到良好的導(dǎo)電性能，其主要作用是密封和電磁屏蔽。目前常用的導(dǎo)電填料主要有炭黑、石墨、碳纖維、碳納米管等碳系材料及金、銀、銅、鎳等金屬粉體。碳系填料制備的導(dǎo)電橡膠體積電阻率通常較高，而填充金屬粉體雖能獲得極佳的導(dǎo)電性能，但存在成本高、易沉降等缺點。因此，研究開發(fā)一種新型的、導(dǎo)電性能佳、力學性能好且價格低廉的導(dǎo)電橡膠材料具有重要的意義和廣闊的應(yīng)用前景。技術(shù)實現(xiàn)要素：要解決的技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是提供一種導(dǎo)電復(fù)合橡膠材料，滲流閾值小，易形成導(dǎo)電通路，提高了滲流網(wǎng)絡(luò)數(shù)量，體積電阻率小，導(dǎo)電性能佳，同時具有較好的力學性能。技術(shù)方案：一種導(dǎo)電復(fù)合橡膠材料，由以下成分以重量份制備而成：正硅酸乙酯10-20份、107硅橡膠50-70份、馬來酸酐接枝天然橡膠10-20份、鍍鎳玻璃微珠10-20份、球形納米銀10-20份、氧化鋅3-6份、硬脂酸1-2份、聚對苯二甲酸乙二酯纖維5-10份、辛酸亞錫2-5份、二醋酸二丁基錫1-3份、氫氧化鎂0.2-0.5份、微膠囊化紅磷0.3-0.5份、環(huán)氧大豆油5-8份、3-巰基丙酸0.2-0.5份。進一步優(yōu)選的，所述的一種導(dǎo)電復(fù)合橡膠材料，由以下成分以重量份制備而成：正硅酸乙酯12-18份、107硅橡膠55-65份、馬來酸酐接枝天然橡膠12-17份、鍍鎳玻璃微珠13-18份、球形納米銀13-18份、氧化鋅4-5份、硬脂酸1.3-1.7份、聚對苯二甲酸乙二酯纖維6-9份、辛酸亞錫3-4份、二醋酸二丁基錫1.5-2.5份、氫氧化鎂0.3-0.4份、微膠囊化紅磷0.35-0.45份、環(huán)氧大豆油6-7份、3-巰基丙酸0.3-0.4份。上述導(dǎo)電復(fù)合橡膠材料的制備方法包括以下步驟：（1）將正硅酸乙酯、107硅橡膠、馬來酸酐接枝天然橡膠混合，在轉(zhuǎn)速80-110r/min下攪拌20-40分鐘；（2）加入氧化鋅、硬脂酸、氫氧化鎂和微膠囊化紅磷，攪拌10-20分鐘；（3）加入辛酸亞錫、二醋酸二丁基錫、環(huán)氧大豆油和3-巰基丙酸，繼續(xù)攪拌20-40分鐘；（4）加入鍍鎳玻璃微珠、球形納米銀和聚對苯二甲酸乙二酯纖維，向同一個方向在轉(zhuǎn)速60-90r/min下攪拌40-60分鐘；（5）倒入模具中在室溫下固化即得。進一步的，所述的一種導(dǎo)電復(fù)合橡膠材料的制備方法，所述的步驟（1）中轉(zhuǎn)速為90-100r/min，攪拌時間為25-35分鐘。進一步的，所述的一種導(dǎo)電復(fù)合橡膠材料的制備方法，所述的步驟（3）中攪拌時間為25-35分鐘。進一步的，所述的一種導(dǎo)電復(fù)合橡膠材料的制備方法，所述的步驟（4）中轉(zhuǎn)速為70-80r/min，攪拌時間為45-55分鐘。有益效果：本發(fā)明的導(dǎo)電復(fù)合橡膠材料的滲流閾值最小僅為17.11%，易形成導(dǎo)電通路，提高了滲流網(wǎng)絡(luò)數(shù)量，其體積電阻率最小為7.22×10-3Ω·cm，導(dǎo)電性能佳，同時其拉伸強度和邵氏硬度最高分別可達到2.7MPa和15.71kN·m，具有較好的力學性能。具體實施方式實施例1一種導(dǎo)電復(fù)合橡膠材料，由以下成分以重量份制備而成：正硅酸乙酯10份、107硅橡膠50份、馬來酸酐接枝天然橡膠10份、鍍鎳玻璃微珠10份、球形納米銀10份、氧化鋅3份、硬脂酸1份、聚對苯二甲酸乙二酯纖維5份、辛酸亞錫2份、二醋酸二丁基錫1份、氫氧化鎂0.2份、微膠囊化紅磷0.3份、環(huán)氧大豆油5份、3-巰基丙酸0.2份。上述導(dǎo)電復(fù)合橡膠材料的制備方法為：（1）將正硅酸乙酯、107硅橡膠、馬來酸酐接枝天然橡膠混合，在轉(zhuǎn)速80r/min下攪拌20分鐘；（2）加入氧化鋅、硬脂酸、氫氧化鎂和微膠囊化紅磷，攪拌10分鐘；（3）加入辛酸亞錫、二醋酸二丁基錫、環(huán)氧大豆油和3-巰基丙酸，繼續(xù)攪拌20分鐘；（4）加入鍍鎳玻璃微珠、球形納米銀和聚對苯二甲酸乙二酯纖維，向同一個方向在轉(zhuǎn)速60r/min下攪拌40分鐘；（5）倒入模具中在室溫下固化即得。實施例2一種導(dǎo)電復(fù)合橡膠材料，由以下成分以重量份制備而成：正硅酸乙酯12份、107硅橡膠55份、馬來酸酐接枝天然橡膠12份、鍍鎳玻璃微珠13份、球形納米銀13份、氧化鋅4份、硬脂酸1.3份、聚對苯二甲酸乙二酯纖維6份、辛酸亞錫3份、二醋酸二丁基錫1.5份、氫氧化鎂0.3份、微膠囊化紅磷0.35份、環(huán)氧大豆油6份、3-巰基丙酸0.3份。上述導(dǎo)電復(fù)合橡膠材料的制備方法為：（1）將正硅酸乙酯、107硅橡膠、馬來酸酐接枝天然橡膠混合，在轉(zhuǎn)速90r/min下攪拌25分鐘；（2）加入氧化鋅、硬脂酸、氫氧化鎂和微膠囊化紅磷，攪拌15分鐘；（3）加入辛酸亞錫、二醋酸二丁基錫、環(huán)氧大豆油和3-巰基丙酸，繼續(xù)攪拌25分鐘；（4）加入鍍鎳玻璃微珠、球形納米銀和聚對苯二甲酸乙二酯纖維，向同一個方向在轉(zhuǎn)速70r/min下攪拌45分鐘；（5）倒入模具中在室溫下固化即得。實施例3一種導(dǎo)電復(fù)合橡膠材料，由以下成分以重量份制備而成：正硅酸乙酯15份、107硅橡膠60份、馬來酸酐接枝天然橡膠15份、鍍鎳玻璃微珠15份、球形納米銀15份、氧化鋅4.5份、硬脂酸1.5份、聚對苯二甲酸乙二酯纖維7.5份、辛酸亞錫3.5份、二醋酸二丁基錫2份、氫氧化鎂0.35份、微膠囊化紅磷0.4份、環(huán)氧大豆油6.5份、3-巰基丙酸0.35份。上述導(dǎo)電復(fù)合橡膠材料的制備方法為：（1）將正硅酸乙酯、107硅橡膠、馬來酸酐接枝天然橡膠混合，在轉(zhuǎn)速95r/min下攪拌30分鐘；（2）加入氧化鋅、硬脂酸、氫氧化鎂和微膠囊化紅磷，攪拌15分鐘；（3）加入辛酸亞錫、二醋酸二丁基錫、環(huán)氧大豆油和3-巰基丙酸，繼續(xù)攪拌30分鐘；（4）加入鍍鎳玻璃微珠、球形納米銀和聚對苯二甲酸乙二酯纖維，向同一個方向在轉(zhuǎn)速75r/min下攪拌50分鐘；（5）倒入模具中在室溫下固化即得。實施例4一種導(dǎo)電復(fù)合橡膠材料，由以下成分以重量份制備而成：正硅酸乙酯18份、107硅橡膠65份、馬來酸酐接枝天然橡膠17份、鍍鎳玻璃微18份、球形納米銀18份、氧化鋅5份、硬脂酸1.7份、聚對苯二甲酸乙二酯纖維9份、辛酸亞錫4份、二醋酸二丁基錫2.5份、氫氧化鎂0.4份、微膠囊化紅磷0.45份、環(huán)氧大豆油7份、3-巰基丙酸0.4份。上述導(dǎo)電復(fù)合橡膠材料的制備方法為：（1）將正硅酸乙酯、107硅橡膠、馬來酸酐接枝天然橡膠混合，在轉(zhuǎn)速100r/min下攪拌35分鐘；（2）加入氧化鋅、硬脂酸、氫氧化鎂和微膠囊化紅磷，攪拌15分鐘；（3）加入辛酸亞錫、二醋酸二丁基錫、環(huán)氧大豆油和3-巰基丙酸，繼續(xù)攪拌35分鐘；（4）加入鍍鎳玻璃微珠、球形納米銀和聚對苯二甲酸乙二酯纖維，向同一個方向在轉(zhuǎn)速80r/min下攪拌55分鐘；（5）倒入模具中在室溫下固化即得。實施例5一種導(dǎo)電復(fù)合橡膠材料，由以下成分以重量份制備而成：正硅酸乙酯20份、107硅橡膠70份、馬來酸酐接枝天然橡膠20份、鍍鎳玻璃微珠20份、球形納米銀20份、氧化鋅6份、硬脂酸2份、聚對苯二甲酸乙二酯纖維10份、辛酸亞錫5份、二醋酸二丁基錫3份、氫氧化鎂0.5份、微膠囊化紅磷0.5份、環(huán)氧大豆油8份、3-巰基丙酸0.5份。上述導(dǎo)電復(fù)合橡膠材料的制備方法為：（1）將正硅酸乙酯、107硅橡膠、馬來酸酐接枝天然橡膠混合，在轉(zhuǎn)速110r/min下攪拌40分鐘；（2）加入氧化鋅、硬脂酸、氫氧化鎂和微膠囊化紅磷，攪拌20分鐘；（3）加入辛酸亞錫、二醋酸二丁基錫、環(huán)氧大豆油和3-巰基丙酸，繼續(xù)攪拌40分鐘；（4）加入鍍鎳玻璃微珠、球形納米銀和聚對苯二甲酸乙二酯纖維，向同一個方向在轉(zhuǎn)速90r/min下攪拌60分鐘；（5）倒入模具中在室溫下固化即得。對比例1本實施例與實施例5的區(qū)別在于不含有馬來酸酐接枝天然橡膠。具體地說是：一種導(dǎo)電復(fù)合橡膠材料，由以下成分以重量份制備而成：正硅酸乙酯20份、107硅橡膠70份、鍍鎳玻璃微珠20份、球形納米銀20份、氧化鋅6份、硬脂酸2份、聚對苯二甲酸乙二酯纖維10份、辛酸亞錫5份、二醋酸二丁基錫3份、氫氧化鎂0.5份、微膠囊化紅磷0.5份、環(huán)氧大豆油8份、3-巰基丙酸0.5份。上述導(dǎo)電復(fù)合橡膠材料的制備方法為：（1）將正硅酸乙酯和107硅橡膠混合，在轉(zhuǎn)速110r/min下攪拌40分鐘；（2）加入氧化鋅、硬脂酸、氫氧化鎂和微膠囊化紅磷，攪拌20分鐘；（3）加入辛酸亞錫、二醋酸二丁基錫、環(huán)氧大豆油和3-巰基丙酸，繼續(xù)攪拌40分鐘；（4）加入鍍鎳玻璃微珠、球形納米銀和聚對苯二甲酸乙二酯纖維，向同一個方向在轉(zhuǎn)速90r/min下攪拌60分鐘；（5）倒入模具中在室溫下固化即得。對比例2本實施例與實施例5的區(qū)別在于不含有鍍鎳玻璃微珠和氧化鋅。具體地說是：一種導(dǎo)電復(fù)合橡膠材料，由以下成分以重量份制備而成：正硅酸乙酯20份、107硅橡膠70份、馬來酸酐接枝天然橡膠20份、球形納米銀20份、硬脂酸2份、聚對苯二甲酸乙二酯纖維10份、辛酸亞錫5份、二醋酸二丁基錫3份、氫氧化鎂0.5份、微膠囊化紅磷0.5份、環(huán)氧大豆油8份、3-巰基丙酸0.5份。上述導(dǎo)電復(fù)合橡膠材料的制備方法為：（1）將正硅酸乙酯、107硅橡膠、馬來酸酐接枝天然橡膠混合，在轉(zhuǎn)速110r/min下攪拌40分鐘；（2）加入硬脂酸、氫氧化鎂和微膠囊化紅磷，攪拌20分鐘；（3）加入辛酸亞錫、二醋酸二丁基錫、環(huán)氧大豆油和3-巰基丙酸，繼續(xù)攪拌40分鐘；（4）加入球形納米銀和聚對苯二甲酸乙二酯纖維，向同一個方向在轉(zhuǎn)速90r/min下攪拌60分鐘；（5）倒入模具中在室溫下固化即得。本發(fā)明的導(dǎo)電復(fù)合橡膠材料的滲流閾值最小僅為17.11%，易形成導(dǎo)電通路，提高了滲流網(wǎng)絡(luò)數(shù)量，其體積電阻率最小為7.22×10-3Ω·cm，導(dǎo)電性能佳，同時其拉伸強度和邵氏硬度最高分別可達到2.7MPa和15.71kN·m，具有較好的力學性能。表1導(dǎo)電復(fù)合橡膠材料的部分性能指標產(chǎn)品名稱滲流閾值（%）體積電阻率（Ω·cm）拉伸強度（MPa）邵氏硬度(kN/m)實施例117.217.32×10-32.215.52實施例217.177.30×10-32.415.58實施例317.157.27×10-32.515.64實施例417.117.22×10-32.715.71實施例517.147.24×10-32.615.66對比例117.488.56×10-32.213.21對比例217.638.11×10-32.112.89當前第1頁1 2 3