[发明专利]一种导电硅橡胶及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温硫化硅橡胶生产技术，具体地说是一种导电硅橡胶及其制备方法。

背景技术

导电硅橡胶具有体积电阻率小，硬度低，耐高低温，耐老化，成型加工性好等特点，在航空，航天，电子电气，计算机，建筑，医疗，食品，等各个领域得到了广泛的应用，导电填料的选择对导电硅橡胶的设计和制造有着决定性的意义，开发具有良好导电性能且成本较低的新型导电填料是势在必行的，然而现有的导电硅橡胶配方及其生产方法极其不合理，由此使得应用范围受到极大的局限性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低密度高力学性能的导电硅橡胶及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明的导电硅橡胶，包括以下成分和重量份：

甲基乙烯硅橡胶混炼胶100份

碳纳米管1-10份

石墨烯1-5份

乙烯基三甲氧基硅氧烷0.5-3份

羟基硅油0.5-3份。

所述甲基乙烯基混炼胶是邵氏硬度在30-50度的气相胶。

所述碳纳米管为单壁或多壁碳纳米管，直径＜50nm，长度5-40μm。

所述石墨烯为热还原单层或多层石墨烯，厚度0.3-20nm，平均尺寸0.1-30μm。

一种上述导电硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：

A、将混炼胶加入到捏合机中捏合至回软。

B、将碳纳米管、部分羟基硅油和部分乙烯基三甲氧基硅氧烷分批加入到捏合机中混炼均匀。

C、将石墨烯和剩余的羟基硅油及乙烯基三甲氧基硅氧烷分批加入到捏合机中混炼均匀。

D、升温至140-160℃混炼1-2小时后冷却出胶。

本发明的优点在于：由于采用碳纳米管和石墨烯复合作为导电填料，并且对各种成份进行了合理的匹配，另外，还采用了特有的制备工艺并在制备过程中严格控制了各项参数，由此使得产品在达到电性能要求的同时，能够实现较低的密度和较好的物理性能，力学性能特别好。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，对本发明的导电硅橡胶及其制备方法作进一步详细说明。

实施例一：

本实施例的导电硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：

A、将100份30度的甲基乙烯硅橡胶混炼胶加入到捏合机中捏合至回软；

B、将1份碳纳米管、0.3份羟基硅油和0.5份乙烯基三甲氧基硅氧烷分批加入到捏合机中混炼均匀；

C、将1份石墨烯和0.2份羟基硅油及乙烯基三甲氧基硅氧烷分批加入到捏合机中混炼均匀；

D、升温至140℃混炼1小时后冷却出胶。

另外，本实施例中，所说的甲基乙烯基混炼胶是邵氏硬度在30度的气相胶，所说的碳纳米管为单壁或多壁碳纳米管，直径＜50nm，长度5μm，所说的石墨烯为热还原单层或多层石墨烯，厚度0.3nm，平均尺寸0.1μm。

实施例二：

本实施例的导电硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：

A、将100份40度混炼胶加入到捏合机中捏合至回软。

B、将7份碳纳米管、1.5份羟基硅油和1.5份乙烯基三甲氧基硅氧烷分批加入到捏合机中混炼均匀。

C、将3份石墨烯和0.5份羟基硅油及0.5份乙烯基三甲氧基硅氧烷分批加入到捏合机中混炼均匀。

D、上述胶料在150℃混炼1.5小时后冷却出胶。

开炼机上加入0.7%的双二五硫化剂，在170摄氏度下硫化10分钟。

本实施例中，所得材料经检测，硬度55A，密度1.24g/cm³，体积电阻率15 Ώ.m，拉伸强度8.0MPa ，伸长率400%，撕裂强度28N/mm。

实施例三：

本实施例的导电硅橡胶的制备方法，包括以下步骤：

A、将100份50度的甲基乙烯硅橡胶混炼胶加入到捏合机中捏合至回软；

B、将10份碳纳米管、1.5份羟基硅油和3份乙烯基三甲氧基硅氧烷分批加入到捏合机中混炼均匀；

C、将5份石墨烯和1.5份羟基硅油及乙烯基三甲氧基硅氧烷分批加入到捏合机中混炼均匀；

D、升温至150℃混炼2小时后冷却出胶。

另外，本实施例中，所说的甲基乙烯基混炼胶是邵氏硬度在50度的气相胶，所说的碳纳米管为单壁或多壁碳纳米管，直径＜50nm，长度40μm，所说的石墨烯为热还原单层或多层石墨烯，厚度20nm，平均尺寸30μm。