[发明专利]一种高性能导电橡胶及其制备方法

摘要

本发明提供的一种高性能导电橡胶及其制备方法，其由三元乙丙橡胶、硫磺、氧化锌、导电剂、功能助剂、着色剂、阻燃剂、促进剂和防老剂组成，其中，导电剂为纳米四氧化三铁/聚苯胺复合微粒，功能助剂为改性碳纳米管。从而聚苯胺与改性碳纳米管均具有优异的导电性和纳米结构四氧化三铁的磁性相结合，可使导电橡胶同时具备电损耗和磁损耗。 1

主权项

1.一种高性能导电橡胶，其特征在于，由三元乙丙橡胶、硫磺、氧化锌、导电剂、功能助剂、着色剂、阻燃剂、促进剂和防老剂组成，其中，导电剂为纳米四氧化三铁/聚苯胺复合微粒，功能助剂为改性碳纳米管。

2.根据权利要求1所述的高性能导电橡胶，其特征在于，其材料成分组成按重量份计为：80‑120份的三元乙丙橡胶、0.3‑1.5份的硫磺、0.8‑7份的氧化锌、1‑10份的导电剂、0.2‑3份的功能助剂、3‑15份的阻燃剂、0.3‑2份的促进剂和0.2‑3份的防老剂。

3.根据权利要求2所述的高性能导电橡胶，其特征在于，所述防老剂选自6PPD、D、MBC和MB中的一种或两种以上混合。

4.根据权利要求3所述的高性能导电橡胶，其特征在于，所述促进剂为二甲基二硫代氨基甲酸锌、二硫化四甲基秋兰姆和二硫化四甲基秋兰姆中的一种或两种以上混合。

5.根据权利要求4所述的高性能导电橡胶，其特征在于，所述阻燃剂为超微无水硼酸锌、超微活性氢氧化铝和超微活性氢氧化镁中的一种或两种以上混合。

6.一种如权利要求1～5中任一所述的高性能导电橡胶的制备方法，其特征在于，包括步骤：

S100设置哈克流变仪的起始温度40‑60℃，转速为40‑50r/min，排胶温度为85‑95℃，将三元乙丙橡胶加入到哈克流变仪中；

S200待转矩平稳后，加入硫磺、氧化锌、促进剂、阻燃剂、防老剂、功能助剂以及导电剂，胶料温度达到105‑120℃时排出胶料；

S300将在哈克流变仪中混炼好的胶料在开炼机上进一步的混炼均匀，左右打三角包三次，薄通五次后，下胶，混炼胶在室温下停放8‑24h后，在平板硫化机上硫化得到高性能导电橡胶，硫化压力为10‑25MPa，硫化温度160‑180℃，硫化时间为100‑150s。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述导电剂的制备方法包括步骤：

S211将纳米四氧化三铁和去离子水混合配制成质量分数为20‑50％的悬浮液后，向其中加入苯胺单体，在冰水浴和1500‑3000r/min条件下超声搅拌0.5‑2h，其中苯胺与纳米四氧化三铁质量比为0.2‑1:1；

S212向悬浮液中加入对甲苯磺酸，在冰水浴和1500‑3000r/min条件下继续搅拌5‑30min，其中对甲苯磺酸的加入量占苯胺质量的20‑40％；

S213将过硫酸钾加入上述溶液中，在冰水浴和1500‑3000r/min条件下搅拌6‑18h，其中过硫酸钾与苯胺的质量为2‑3：1；

S214停止反应后离心过滤，将滤饼置于干燥箱中于60‑80℃条件下干燥6‑24h，得到导电剂。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述功能助剂的制备方法包括步骤：

S221将碳纳米管和去离子水混合配制成质量分数为30％‑60％的悬浮液后，在1500‑2500r/min条件下超声搅拌1‑3h；

S222向悬浊液中加入十二烷基苯磺酸钠，在1500‑2500r/min室温下反应4‑12h，其中十二烷基苯磺酸钠的加入量占碳纳米管质量的5‑20％；

S223停止反应后离心过滤，多次洗涤，将滤饼置于干燥箱中于60‑80℃条件下干燥6‑24h，得到功能助剂。