[发明专利]一种低环境相关性的半导电高分子材料及其制备方法

说明书

本发明涉及半导电复合材料制备技术领域，具体提供了一种低环境相关性的半导电高分子材料及其制备方法。所述低环境相关性的半导电高分子材料，其特征在于，由包含如下重量份的原料制成：甲基乙烯基硅橡胶50～90份；三元乙丙橡胶10～50份；导电母粒10～20份；二氧化硅20～50份；交联剂1～5份。该低环境相关性的半导电高分子材料的体积电阻率在0.21*10⁴～0.76*10⁶Ω·cm处于半导电区域(即约10⁵～10⁹Ω·cm)范围，且其电阻十分稳定，在高温高湿环境下，没有渗出污染感光鼓的化学物质；此外，本发明所述的低环境相关性的半导电高分子材料在外加环境变化时(如湿度和温度)，具有良好的电阻稳定性，从而保证在办公环境随季节气候温度变化或分布于全球不同地区使用时，仍然能够维持出色打印品质。

技术领域

本发明涉及半导电复合材料制备技术领域，具体涉及一种低环境相关性的半导电高分子材料及其制备方法。

背景技术

近年来，使用电子影像(电子照相)成像原理的激光打印机、激光一体机等办公设备得到了大规模的普及应用。充电辊(PCR)、显影辊(DVR)、转印辊、清洁辊、转印带等半导电橡胶制成品作为关键零部件，与感光鼓、碳粉、磁辊相互配合，组成了通常被称为“硒鼓”的鼓粉盒。

由于充电辊、显影辊与感光鼓直接接触，聚合物材料中的橡胶材料所特有的宝贵弹性使得它成为不二之选。为了还原清晰细腻的图像，充电辊、显影辊的体积电阻率处于半导电区域(即约10⁵～10⁹Ω·cm)范围，且电阻的变化程度越小越好，越小表明材料性能稳定。

橡胶材料的导电方式大致可分为两大类，一类为离子型导电，另一类为电子型导电。

离子型导电橡胶通过高概率的离子配位进行导电，由于这是来自特定类型的橡胶材料自身所具备的特性，其导电性能自然较为稳定，对外加电压的相关性也比较弱，目前是电子影像成像装置的主流导电方式。例如具有代表性的氯醚橡胶(表氯醇橡胶)，其体积电阻率本身就在10⁷～10¹⁰Ω·cm范围，在近年来迅速商品化普及。一般来说还会加入离子导电剂调节电阻率。为了改良离子导电橡胶的某些缺点，还发展了以离子导电橡胶为主，再混合电子导电材料(例如导电炭黑)的双重导电方式的做法。但是，离子导电橡胶基材首先对水具有天然的亲和性，易于湿润，表面粘附程度上升，从而附着碳粉及其添加剂，严重影响打印质量。其次，对湿度变化特别敏感，电阻的变化程度很大，材料性能不稳定。

其三，离子导电剂容易发生表面迁移，感光鼓被污染。具代表性的氯醚橡胶在硫化反应中还会产生酸性产物，必须加入吸酸剂中和，为了调节橡胶硬度，软化剂的使用也比较普遍。参与反应的化学配合剂众多，例如：硫化剂、硫化促进剂、吸酸剂、软化剂、防老剂、防焦剂等。部分专用化学配合剂对环境及人体有一定程度的毒性。