[发明专利]一种导电橡胶的制备方法

说明书

本发明涉及导电橡胶领域，具体涉及一种新型导电橡胶的制备方法；其包括步骤一，制备水溶性炭黑，步骤二，制备导电橡胶；通过采用羟甲基纤维素钠、硅酸钠对炭黑进行改性，制得水溶性炭黑，将水溶性炭黑与橡胶基材和助剂经过高速混合、密炼、开炼得到新型导电橡胶，该新型导电橡胶采用水溶性炭黑这一环保材料，在有利于保护环境和人体健康的前提下，保持了导电橡胶的导电性和强度。

技术领域

本发明涉及导电橡胶领域，具体涉及一种导电橡胶的制备方法。

背景技术

炭黑是重要的化工原料，广泛应用于橡胶、化纤、塑料、建筑等行业中。工业炭黑分为橡胶用炭黑和特种色素炭黑，国内生产的大多数是橡胶用炭黑，而特种色素炭黑生产则处于起步阶段，炭黑的主要成份是碳元素，它只溶于有机溶剂，如苯、二甲苯等。这些溶剂使用过程中都有不同程度的毒性，造成污染环境，危害人体健康。发达国家已不准使用，国内很多行业也都禁用或限制使用。因此，开发以水为溶剂的环保型炭黑产品，替代有机溶剂的炭黑产品，是当前炭黑材料科技研发的重点项目。随着国内、外逐步限制有机溶剂炭黑的使用，水溶性超细特种炭黑产品的市场前景更加广阔。

但是水溶性超细特种炭黑仅广泛应用于高档轿车漆、数码喷墨、高档化纤、环保涂料、等与其相容性较好的环境。而对于导电橡胶的制备，由于水溶性炭黑与橡胶的主要制备原料——橡胶基材，相容性差，从而无法应用水溶性炭黑。现有技术中导电橡胶的制备，往往采用石墨、改性石墨、石墨烯或改性石墨烯，起到增强和导电的作用，这些石墨系列的原料同样不具有水溶性，存在污染环境、危害人体健康的缺陷。

如申请号为201510970408.6的中国发明专利申请，提供了一种导电橡胶，其是由天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、羧基丁腈橡胶、表面镀银的氧化石墨烯、硫化体系、偶联剂、阻燃剂、导电粉体、着色剂、抗氧化剂、增塑剂、表面活性剂、乙酸乙酯、纳米二氧化硅、纳米三氧化二铝组成。该技术提供的导电橡胶，具有优良的导电性和屏蔽效果，优异的电气绝缘性及良好的透气性，良好的耐氧化性和耐高低温性，耐老化性能好。

再如申请号为201310387960.3 的中国发明专利申请，提供了一种新型导电橡胶，由以下重量份数的原料制成：硅橡胶，硬脂酸，白炭黑，乙烯基硅树脂，发泡剂，催化剂，导电石墨，铜粉。该技术使用多种高导电性材料使其导电率高，屏蔽效果好，能有效满足高导电性的要求。成分合理，原材料易得，生产成本低，耐油，耐高温。

水溶性炭黑极性较大，具有水溶性，导电性能好，但是现有技术中还未见将水溶性炭黑应用于导电橡胶的制备的报道。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种导电橡胶的制备方法，其通过将水溶性炭黑应用于导电橡胶的制备，在采用环保材料、有利于保护环境和人体健康的前提下，保持了导电橡胶的导电性和强度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种导电橡胶的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，制备水溶性炭黑：将炭黑、羟甲基纤维素钠、硅酸钠加入容器，在搅拌下，温度在130-160℃保持1-3h，冷却后，粉碎；

步骤二，制备导电橡胶：将水溶性炭黑、高分子基材、功能助剂依次加入高速混合机、密炼机、开炼机得到导电橡胶；所述高速混合机的转速设置为800-1000rpm，混合时间为5-10min。

优化的，步骤一中炭黑、羟甲基纤维素纳、硅酸钠的质量比为100:(0.5-10):(0.5-10)。

优化的，步骤一中粉碎至物料颗粒小于1500目。

优化的，步骤一中温度为150℃。

优化的，步骤二中高分子基材选自高密度聚乙烯、乙丙橡胶、硅橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶中的一种或多种的混合物。

优化的，功能助剂选自抗氧剂、润滑剂、偶联剂中的一种或多种的混合物。