[发明专利]一种改性导电氟橡胶、制备方法及导电耐介质氟橡胶密封圈

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种改性导电氟橡胶、制备方法及导电耐介质氟橡胶密封圈。改性导电氟橡胶包含以下质量份数的组分：氟橡胶80‑120份、分散剂0‑20份、吸酸剂0‑10份、增塑剂5‑20份、补强炭黑10‑50份、导电炭黑10‑50份、促进剂0‑10份、纳米助剂10‑50份和硫化剂0‑10份。本发明所制备的改性导电氟橡胶其耐温效果、耐介质性能优越，在保证低导电率的同时保持较好的机械性能，具有较高的市场价值。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种改性导电氟橡胶、制备方法及导电耐介质氟橡胶密封圈。

背景技术

导电橡胶是将导电颗粒均匀分布在橡胶中，并且通过压力使导电颗粒接触，从而达到良好的导电性能。导电橡胶主要用于满足屏蔽电磁辐射、防尘、防水等环境密封，可广泛应用于网络通讯设备、汽车、新能源、消费电子、航空航天等相关领域。常规的导电橡胶主要由橡胶、树脂等基体材料、分散剂、导电助剂和其他助剂等组成。根据填料种类不同，可以分为以下几类：以石墨、炭黑、碳纳米管和石墨烯为导电填料的碳系导电橡胶；以Ag、Cu和Ni等金属为导电功能填料的金属导电橡胶，以及以金属与金属、金属与非金属混合物为导电填料的复合导电橡胶等。

市面上制作导电橡胶时，一般选择介电常数大的生胶，如氟橡胶、硅橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶等。丁腈橡胶、氯丁橡胶等分子内含极性基团(-CL、-CN等)的橡胶在电场中偶极极化，具有比非极性橡胶小的电阻率与介电强度、大的介电损耗和相对差的绝缘性，适宜制取抗静电与导电制品。氟橡胶是制作导电橡胶制品的较好材料，且氟橡胶的耐温性更高，耐介质能力优于其他橡胶，可长时间不用更换，提高工作效率。

专利CN111423632A公开了一种高弹性导电橡胶屏蔽复合材料及其制备方法，以具有极性的天然橡胶为主体材料，通过添加经过表面改性处理的导电填料，结合短切碳纤维良好的物理机械性能，制造电磁屏蔽的复合材料，使其既具有短切碳纤维优良的电磁波吸收性能，又具有橡胶材料优良的物理机械性能。但是天然胶耐温性一般。

专利CN110760107A公开了一种高导电低硬度NBR共混胶及其制备方法，采用液体丁腈橡胶降低混炼胶硬度和加入特殊弹性体提高混炼胶加工性能，采用导电炭黑和碳纳米管、石墨烯的组合制备高导电低硬度的混炼胶。但天然胶耐介质性能也不如氟橡胶。

专利CN111627719A公开了一种导电聚合物空心球PACP@碳化钛复合材料及其制备方法，该制备方法在低温条件下经过化学氧化法将PACP(聚苯胺PANI与聚吡咯PPy的共聚物)与超薄碳化钛进行复合得Ti3C2@PACP空心球纳米复合材料，利用空心球状PACP与层状超薄Ti3C2进行复合，使二者能够更充分的接触、比表面积更大、更有利于粒子传输和扩散。此方法工艺较复杂。

专利CN112409657A公布了一种导电橡胶使用纳米助剂配合导电填料，并辅以硅烷偶联剂、软化剂、分散剂和硫化剂、增塑剂等成分，通过上述特定的成分的组合配比，其克服了碳纳米管难与橡胶基体形成有效的界面结合等问题，实现碳纳米管在橡胶基体中的均匀分散，提高高频波段的电磁屏蔽性能。填料较多，对性能有影响。

专利CN106916451A公布了一种硅橡胶与氟橡胶混合，加上导电炭黑和银粉等复合材料，共混后制得的导电橡胶组合物可同时具有二者优良的性能。但是，氟硅橡胶相对于氟橡胶或硅橡胶，其合成难度要大一些，因而成本较高，限制了其在导电橡胶中的应用。

专利CN105542470A公布了一种氟硅橡胶主链由硅和氧原子组成，与硅相连的侧基为甲基、乙烯基和三氟丙基。由于其分子主链或侧链的碳原子上含有氟原子，在具有硅橡胶优良特性的基础上还具有了良好的有耐油耐溶剂性。但是氟硅橡胶合成成本太高，不适合广泛应用。

专利CN111048231A公布了一种在橡胶中加入化石墨烯纳米片，银纳米线，1H,1H,2H,2H-全氟十七烷三甲基氧硅烷，聚乙烯吡咯烷酮，一种柔性橡胶，在拉伸后还保持良好的导电性能。但是成本较高，还不能量产。