[发明专利]一种复合改性导电橡胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种复合改性导电橡胶的制备方法，属于导电材料领域。

背景技术

橡胶本来是良好的电绝缘体。为了让橡胶材料获得导电性能，通常在加工成型时通过加入导电填料，如导电炭黑、碳纤维、金属粉末、金属短纤维等粒子型或纤维型填料，制成复合型导电高分子材料。为了获得良好的导电性能，必须加入足够量的导电填料，使得在导电橡胶中，导电填料粒子之间的距离足够小，从而形成导电通路。但是，这种填充型的导电橡胶，由于导电粒子毕竟不是一个物理连接的整体，不宜用作强电流导通开关的接触元件。

无论是采用金属海绵、金属泡沫还是金属网，其比表面积小，不利于与橡胶材质粘结，金属层的厚度不易调节，加工成型不便，产品强度不够，不能满足实际要求，整体导电性能还有待改善。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对目前填充型导电橡胶，填充物的比表面积小，不利于与橡胶材质粘结，金属层的厚度不易调节，加工成型不便，产品强度不够，不能满足实际要求的问题，本发明首先通过在引发剂过硫酸的作用下，邻苯二甲酸二乙酯、聚二甲基硅氧烷等物质，通过磷酸氢锆催化，加入乙炔进行反应，制备得化学改性剂，随后与天然橡胶、微量金属元素及助剂进行混合，在微生物的作用下进行内部结构改性，促进与金属及导电物质的结合，再经高温，塑炼开练，从而制备得填充物与橡胶材质粘结性好，强度高，导电性优良的复合改性导电橡胶。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）按重量份数计，取40～50份邻苯二甲酸二乙酯、15～20份质量分数为10％的过硫酸钾溶液、10～15份异丁基三乙氧基硅、8～12份聚二甲基硅氧烷及1～3份磷酸氢锆，放入容器中，向其中加入质量分数为60％的乙醇溶液混合均匀，再将混合物放入搅拌机中，在2000～3000r/min下搅拌30～40min；

（2）待上述搅拌结束后，将混合物倒入玻璃高压反应釜中，使用混合气将反应釜内的空气排出，再使用波长为200～260nm的紫外灯照射玻璃反应釜，对反应釜进行加热至50～60℃，以200r/min搅拌3～4h后停止搅拌加热，静置10～15min后出料，即可得化学改性剂；所述的混合气为氮气和乙炔按体积比4:1混合而成；

（3）按重量份数计，取50～70份天然橡胶、18～22份上述所得的化学改性剂、4～6份硬脂酸、1～3份N，N-二苯基对苯二胺、2～4份硝酸镧及3～7份松香放入混合机中，在500～600r/min下搅拌30～40min后，得复合改性导电橡胶基体；

（4）将上述所得的复合改性导电橡胶基体放入玻璃容器中，向其中加入1.5×10⁵～1.8×10⁵CFU/mL的土壤杆菌菌液浸泡复合改性导电橡胶基体，再向其中加入土壤杆菌菌液体积10～15％的葡萄糖，在30～35℃下，以100r/min搅拌直至混合液表面有菌丝长出；

（5）待上述有菌丝长出后进行减压过滤，使用蒸馏水冲洗过滤物2～4次，随再将冲洗后的过滤物放入高温炉中，在200～300℃下保温30～40min后，将其取出放入捏炼机塑炼1～3h，再经密炼机在55～62℃下密炼4～6h，随后自然冷却至室温，即可得复合改性导电橡胶。

经检测本发明所得的复合改性导电橡胶得：体积电阻率≦0.008Ω·cm，抗拉强度≧16MPa，与橡胶材质粘结性好。

本发明的有益效果：

（1）本发明复合改性导电橡胶导电性能好，生产成本低，清洁环保；

（2）本发明复合改性导电橡胶导电具有良好的屏蔽效果，较大抗拉强度，而且具有很强的耐老性。

具体实施方式