导电硅橡胶的优化配方设计
BR_NR并用导电橡胶配方设计
BR/NR并用导电橡胶配方设计傅万森 于立明 刘宗伟 李桂云(辽宁省阜新市橡胶总厂研究所 123000)摘要 采用BR/NR并用作为导电橡胶的主体材料,以中超耐磨炭黑作为填充剂进行配方设计。
结果证明,当BR/NR并用比为70/30,中超耐磨炭黑用量为100份时,胶料的综合物理性能较好,达到导电橡胶的导电性能要求。
用此配方生产出的导电制品,使用效果良好,且制品耐磨、耐老化,导电性能稳定。
关键词 导电橡胶,BR,NR,并用导电橡胶是以橡胶为主体材料,与炭黑、金属粉末等具有导电性的填料混炼均匀后,再经过压片、硫化等工序制成,其应用范围较广。
我们根据导电橡胶性能要求,对原材料的选择、配方的设计和加工工艺等进行了改进。
本文简要介绍BR/NR并用导电橡胶配方设计。
1 原材料的选择1 1 生胶的选择传统配方普遍采用NBR作为导电橡胶的主体材料,认为NBR导电性能好(其体积电阻率为102~1010 cm;NR,BR和SBR 均为1010~1015 cm),是制造导电橡胶的理想材料。
大量试验证明,导电橡胶的导电性能在很大程度上取决于补强剂炭黑的品种和用量,又因为NBR价格比其它通用橡胶稍高(1997年1月市场价格为:NBR 2 048万元 t-1,NR 1 4万元 t-1,BR 1万元 t-1,SBR 1 1万元 t-1),所以采用BR/NR 并用来替代NBR。
BR和NR的溶解度参数相近,分子结构又十分相似(都属于二烯类橡胶),具有较好的相容性,易于共混均匀。
BR 的分子结构排列比较规整,有很好的弹性和耐磨性,符合导电橡胶所需要的弹性和耐磨作者简介 傅万森,男,42岁。
技师。
已发表论文4篇。
性的要求,且对油类和补强剂的亲合性好(在BR中可大量填充油类软化剂和炭黑,胶料的物理性能无明显下降),这一点很适合用高填充炭黑补强,以增大在胶料中单位体积内炭黑粒子的数目,从而形成炭黑链状结构,使交织联接更多的导电通路。
BR/NR并用,正是利用NR的优良综合性能来弥补BR拉伸强度低、耐撕裂性能差以及加工工艺性能不良的弱点,以满足导电橡胶的各种性能要求。
硅橡胶配方设计
硅橡胶配方设计硅橡胶与一般的通用橡胶相比较,所有三大类的硅橡胶的配合组分都比较简单,热硫化型也是这样。
除生胶外，配合剂主要包括补强剂、硫化剂及某些特殊的助剂，一般只需有5～6个组分即可组成实用配方。
硅橡胶配方设计应当考虑到以下几点。
（1）硅橡胶为饱和度高的生胶，通常不能用硫黄硫化，而采用热硫化。
热硫化是以有机过氧化物作硫化剂的，因此胶料中不得含有能与过氧化物分解产物发生作用的活性物质，否则会影响硫化。
（2）硅橡胶制品一般在高温下使用，其配合剂应在高温下保持稳定，为此，通常选用无机氧化物作补强剂。
（3）硅橡胶在微量的酸或碱等极性化学试剂的作用下易引起硅氧烷键的裂解和重排,导致硅橡胶耐热性的降低.所以在选用配合剂时必须考虑到它们的酸碱性,同时还应考虑到过氧化物分解产物的酸性,以免影响硫化胶的性能。
（一）生胶的选择设计配方时应根据产品的性能和使用条件，选用具有不同特性的生胶。
对一般的硅橡胶制品要求使用温度在-70℃～250℃范围内，都可采用乙烯基硅橡胶；当制品的使用温度要求较高时（-90～300℃），可采用低苯基硅橡胶；当制品要求耐高低温又需耐燃油或溶剂时，则应当采用氟硅橡胶。
（二）硫化剂用于热硫化硅橡胶的硫化剂主要有有机过氧化物、脂肪族偶氮化合物、无机化合物、高能射线等，其中最常用的是有机过氧化物。
这是因为有机过氧化物一般在室温下比较稳定，但在较高的硫化温度下能迅速分解产生游离基，从而使硅橡胶交联。
过氧化物按其活性高低可以分为二类。
一类是通用型，即活性高，对各种硅橡胶均能起硫化作用；另一类是乙烯基专用型，即活性较低，仅能对含乙烯基的硅橡胶起硫化作用。
除两类过氧化物的上述一般区别外，每一种过氧化物有其自己的特点。
硫化剂BP是模压制品最常用的硫化剂，硫化速度快，生产效率高、但不适宜于厚制品的生产。
硫化剂DCBP因其产物不易挥发，硫化时不加压也会产生气泡，特别适宜压出制品的热空气连续硫化，但它的分解温度低，易引起焦烧，胶料存放时间短。
导电橡胶配方 -回复
导电橡胶配方-回复标题：导电橡胶配方的深度解析一、引言导电橡胶，作为一种特殊的复合材料，因其独特的导电性能和橡胶的弹性特质，在众多领域中都有着广泛的应用，如电子设备、抗静电设备、电磁屏蔽等领域。
本文将详细探讨导电橡胶的配方设计，从基础原料选择、配方设计原则、制备工艺到性能测试，一步步揭示导电橡胶的秘密。
二、基础原料选择1. 橡胶基体：橡胶是导电橡胶的基础材料，常见的有天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶等。
选择何种橡胶主要取决于最终产品的应用环境和性能要求。
2. 导电填料：导电填料是赋予橡胶导电性能的关键成分，常用的有碳黑、金属粉末（如铜粉、镍粉、银粉等）、导电纤维等。
导电填料的类型、粒径、含量等因素都会影响导电橡胶的导电性能。
3. 其他添加剂：为了改善橡胶的加工性能和物理机械性能，通常还需要添加硫化剂、促进剂、防老剂、增塑剂、填充剂等。
三、配方设计原则1. 导电性能：导电橡胶的导电性能主要取决于导电填料的类型、含量和分布状态。
一般来说，导电填料的含量越高，导电性能越好，但过高的含量会降低橡胶的机械性能和加工性能。
2. 机械性能：橡胶的机械性能包括拉伸强度、撕裂强度、耐磨性等，这些性能需要通过选择合适的橡胶基体和添加剂，以及合理的配方设计来保证。
3. 工艺性能：导电橡胶的加工性能主要包括混炼性、硫化性、流动性和成型性等，这些性能需要通过选择合适的橡胶基体和添加剂，以及合理的配方设计和制备工艺来保证。
四、制备工艺导电橡胶的制备主要包括以下步骤：1. 混炼：将橡胶基体、导电填料和其他添加剂按照配方比例混合均匀，通常采用开放式或封闭式的橡胶混炼机进行。
2. 硫化：将混炼好的橡胶材料在一定的温度和压力下进行硫化反应，使其由可塑态转变为弹性态。
3. 成型：将硫化后的橡胶材料通过压延、挤出、注射等方式制成所需的形状和尺寸。
4. 后处理：对成型后的导电橡胶进行切割、打磨、表面处理等后处理，以满足产品的要求。
五、性能测试导电橡胶的性能测试主要包括以下几个方面：1. 导电性能：通过测量电阻率、表面电阻、体积电阻等参数来评价导电橡胶的导电性能。
硅橡胶配方设计范文
硅橡胶配方设计范文硅橡胶是一种由硅胶和橡胶混合而成的弹性材料。
它具有许多优良的性能，如良好的耐高温性能、耐腐蚀性能和耐磨性能等。
硅橡胶广泛应用于汽车制造、电子设备、医疗器械等领域。
在硅橡胶的配方设计中，需要考虑到所需的特性以及制备工艺的可行性。
硅胶是由硅酸盐和有机硅化合物经过加热反应生成的一种形成胶体溶液的物质。
它的主要成分是SiO2，SiO2和有机硅化合物的比例对硅橡胶的性能有很大影响。
一般来说，硅胶的含量在30-50%之间较为合适。
橡胶作为硅橡胶的基质，是硅胶与橡胶混合的关键。
橡胶的品种选择和硅橡胶的应用有关。
例如，在汽车制造领域中，常用的橡胶品种有丁腈橡胶和氟橡胶。
丁腈橡胶可以提供更好的耐油性能，而氟橡胶则可以在高温环境下保持较好的性能。
除了硅胶和橡胶外，硅橡胶的配方设计还需要考虑到填料、增强剂和交联剂等。
填料用于增加硅橡胶的强度和硬度，常用的填料有碳黑和白炭黑。
碳黑具有增加硅橡胶耐磨性和强度的作用，而白炭黑则可以提高硅橡胶的耐高温性能。
增强剂常用的有硫醇硫化剂和过氧化物。
硫醇硫化剂可以促进硅胶和橡胶的交联反应，提高硅橡胶的强度和耐磨性能。
过氧化物则可以在高温下引发交联反应，提高硅橡胶的耐高温性能。
交联剂是硅橡胶中的一个重要组分，它可以将硅胶和橡胶交联成网络结构。
常用的交联剂有硫醇和过氧化物。
硫醇可以与硅胶和橡胶中的双键反应，形成硫醇键，从而实现交联反应。
过氧化物则可以引发硅胶和橡胶中的双键的自由基引发聚合反应，从而完成交联。
在配方设计中，还需要考虑到硅橡胶的硬度、耐磨性、耐高温性能等指标。
硬度可以通过控制硅橡胶中橡胶的含量和填料的类型和含量来调节。
耐磨性和耐高温性能可以通过选择合适的橡胶种类和填料种类来实现。
总之，硅橡胶的配方设计需要综合考虑硅胶和橡胶的比例、橡胶种类、填料种类和含量、增强剂种类和含量以及交联剂种类等因素。
在设计过程中，需要充分考虑应用的特性需求和制备工艺的可行性，以确保最终制备出具备所需性能的硅橡胶材料。
导电硅橡胶配方的优化设计
国内外就 导 电硅 橡 胶 已经 进行 了多方 面 的研 究” ， 。 主要针 对 导 电硅橡 胶 产 品开 发 方面 和 导 电填料 应 用方 面进 行 了研 究 ， 于 导 电硅橡 胶 配 关 方优 化设计 方 面 的报 道 较少 见。本 文主要 利用 正
为工 业常用 品 。 １ ２ 硅 橡胶 试样 制备 ．
性能。随着几种因子 的变化 ， 分析它们对试验结 果 的影 响规律 及 影 响 的显 著性 检 验 ， 而 得 出影 从
响性 能 的试验 因子 间的最 佳组合 。 ２３ 试 验 因子的确定 ． ２３ １ 硫 化体 系的选 择 ．．
①均匀分散性 ， 即试验条件均匀 分散于配合
完全 的 平组 合 之 中 ， 表 性强 ； 整 齐 可 比性 ， 代 ② 即对 于每 列 因素 ， 在各 个水平 之 和 中， 其他 因素各 个水 平 的 出现 次 数都 是 相 同 的 ， 大 限度 地排 除 最 了其 他 因素的 干扰 ， 得出合 理的 结论 。
第２ ３卷
第 ２期
橡胶的导电性影响不大 ， 但气相法 白炭黑的补强
效果要好 于 沉淀 法 白炭 黑 ， 因此选 择 气 相法 白炭 黑作 为补强 剂 。 ２３４ 软 化体 系的选择 ．．
３ 结果与讨 论
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维普资讯
第２ ３卷
第 ２期
特 种 橡 胶 制 品
Ｓ ｅ ｉｌ ｌ ｐ ｓ ｂ ｅ ｒｄ ：ｔ ｐ ｃａ ｚ ｏ ｅ Ｒｕ ｂ ｒＰ ｏ ａ ｓ Ｐ ｒ ｅ
硅橡胶基本配方研究
硅橡胶基本配方研究硅橡胶是一种广泛应用于各种领域的重要材料，它具有优异的耐热性、耐寒性、耐老化性和电绝缘性能。
在工业生产和科学研究中，为了满足不同的应用要求，需要对硅橡胶的基本配方进行研究和优化。
本文将深入探讨硅橡胶基本配方的研究内容和相关理论，并分享我对硅橡胶基本配方的观点和理解。
一、硅橡胶基本配方的研究内容1. 材料选择：硅橡胶的基本组分是硅烷基化橡胶，通常使用的是乙基硅橡胶。
除了硅橡胶本身，还需要考虑添加剂、填充剂和交联剂等材料的选择。
2. 配方优化：硅橡胶的性能取决于不同材料的比例和配方的合理性。
通过优化配方，可以改善硅橡胶的硬度、耐磨性、抗拉强度等性能。
还可以控制硅橡胶的流动性、胶合性和抗老化性能。
3. 处理工艺：硅橡胶的加工过程对最终产品的性能和质量有着重要影响。
研究硅橡胶的加工工艺，包括混炼、压延、挤出和成型等过程，可以提高产品的一致性和可靠性。
4. 性能测试：对硅橡胶基本配方进行性能测试是验证研究成果和指导实际应用的重要步骤。
通过对硅橡胶的物理性能、机械性能和化学性能等进行测试，可以评估其适用范围和性能优劣。
二、对硅橡胶基本配方的观点和理解1. 材料选择的重要性：硅橡胶的性能和应用范围受到材料选择的限制。
在选择硅橡胶和其他添加剂时，需要考虑其耐高温、耐化学品和电绝缘性能等因素。
2. 配方优化的关键：通过合理的配方优化，可以调节硅橡胶的物理和力学性能，以适应不同的应用环境和要求。
在配方优化过程中，需要综合各种影响因素进行考虑，并进行实验验证。
3. 加工工艺的优化：硅橡胶的加工工艺对最终产品质量和性能有着直接影响。
通过对加工工艺的优化，可以改善硅橡胶的均匀性和流动性，避免气泡和缺陷的产生。
4. 性能测试的重要性：性能测试是评估硅橡胶基本配方优劣的关键步骤。
通过准确的性能测试，可以了解硅橡胶的物理、力学和化学性质，为其应用提供科学依据。
硅橡胶基本配方的研究涉及材料选择、配方优化、加工工艺和性能测试等内容。
硅橡胶之配方设计
硅橡胶之配方设计硅橡胶是一种高分子材料，具有优异的物理和化学性能，广泛应用于制造各种橡胶制品。
配方设计是硅橡胶制品生产的关键环节之一，合理的配方可以保证产品质量和性能的稳定性。
硅橡胶的配方设计需要考虑以下几个方面：1.基础橡胶：硅橡胶的基础橡胶通常选择聚二甲基硅氧烷（PDMS）或其衍生物。
其选择与使用量会直接影响硅橡胶的物理性能和加工性能。
2.填充剂：填充剂对硅橡胶的物理性能和加工性能有较大影响。
常用的填充剂有二氧化硅（SiO2）、碳黑（CB）、氧化铝（Al2O3）等。
不同的填充剂会影响硅橡胶的硬度、耐磨性、抗老化性能等。
3.交联剂：硅橡胶通过交联剂进行硫化反应形成三维网状结构，从而获得其独特的弹性和抗拉性能。
常用的交联剂为过氧化二苯乙烯（DCBP），其使用量会影响硅橡胶的交联密度和硬度。
4.增塑剂：增塑剂可以改善硅橡胶的加工性能，使其易于在模具中成型。
常用的增塑剂有矽烷油，其选择与使用量会影响硅橡胶的粘度和流动性。
5.助剂：硅橡胶的配方中还需考虑其他助剂的添加。
例如硫化促进剂可以加速交联反应，抗氧化剂可以提高硅橡胶的抗氧化性能，防腐剂可以保证硅橡胶在运输和储存过程中的质量等。
在硅橡胶的配方设计过程中，需要通过试验和实际生产来优化配方。
常用的方法有单因素实验和正交试验。
单因素实验逐个调整各成分的含量，观察硅橡胶的性能变化；而正交试验可以通过少量试验找到最优配方，减少试验次数，提高研发效率。
在实际生产中，还需要根据具体的应用要求和性能指标进行配方的优化，例如根据产品的硬度、耐磨性、抗拉性能等要求调整填充剂和交联剂的含量，以及选择合适的助剂，提高产品的综合性能。
综上所述，硅橡胶的配方设计是一个复杂而关键的过程，需要综合考虑各种因素的影响，并通过试验和实际生产来不断优化和调整配方，以获得优质的硅橡胶制品。
导电性硅橡胶粘合剂项目建议书计划书
导电性硅橡胶粘合剂项目建议书计划书计划书：导电性硅橡胶粘合剂项目1.项目背景导电性硅橡胶是一种具有良好导电性能的橡胶材料，常用于电子、电器、通信、汽车等领域中的导电粘接、封装等应用。
目前市场上的导电性硅橡胶粘合剂种类有限，且价格较高，市场需求量较大。
因此，推出一款高品质、低成本的导电性硅橡胶粘合剂产品具有很大潜力。
2.项目目标本项目旨在开发一种高导电性能、高粘接强度、低成本的导电性硅橡胶粘合剂，以满足市场对导电性硅橡胶粘合剂的大量需求。
3.项目内容3.1技术研发：通过研究硅橡胶的特性以及导电材料的添加方式，开发出具有良好导电性能和粘接强度的导电性硅橡胶粘合剂。
3.2原材料采购：寻找可靠的供应商采购高质量的硅橡胶和导电材料，以确保产品质量。
3.3测试和优化：通过对粘合剂性能的各项指标进行测试和优化，不断改进产品质量和性能。
3.4市场营销：通过广告宣传、与有关企业的合作等方式推广产品，打开市场。
4.市场分析导电性硅橡胶粘合剂的市场前景广阔，主要应用于电子、电器、通信、汽车等领域。
随着这些领域的发展，对导电性硅橡胶粘合剂的需求也将不断增加。
目前市场上可选择的导电性硅橡胶粘合剂种类较少，价格较高。
因此，开发一种高品质、低成本的导电性硅橡胶粘合剂将具有市场竞争力。
5.项目实施计划5.1第一阶段（6个月）5.1.1技术研发：进行硅橡胶特性和导电材料添加方式的研究，初步确定配方。
5.1.2批量生产：选择供应商采购原材料，进行试制生产。
5.1.3质检和测试：对试制样品进行质检和测试，评估产品的性能和可行性。
5.2第二阶段（6个月）5.2.1优化配方：根据试制样品的测试结果，进行配方的优化。
5.2.2扩大生产规模：建立生产线，进行批量生产。
5.2.3产品测试和认证：对生产出来的产品进行测试和认证，确保产品符合相关标准。
5.3第三阶段（6个月）5.3.1市场推广：通过广告宣传、与有关企业的合作等方式推广产品，打开市场。
RTV导电硅橡胶的制备与配方优化设计
RTV导电硅橡胶的制备与配方优化设计
李周;唐万雄;潘慧铭
【期刊名称】《功能材料》
【年(卷),期】2005(036)006
【摘要】通过硅氢加成反应合成一种新型醇型六官能度乙撑硅氧烷.用FT-IR和
GC-MS来表征合成的硅烷交联剂.以此六官能度乙撑硅氧烷作为交联剂,与107胶、填料、乙炔炭黑,催化剂配混,制备双组分脱醇型RTV导电硅橡胶.通过正交实验设
计法对硅橡胶的导电性进行以及综合性能加以研究.结果表明气相SiO2以及乙炔碳黑对硅橡胶的导电性能和其它几项性能影响显著.较佳的配方是:乙炔碳黑75份,气
相SiO2 5.0份,新型胶联剂2.0份,结构控制剂为2.0份.
【总页数】6页(P965-970)
【作者】李周;唐万雄;潘慧铭
【作者单位】华南理工大学,材料学院,广东,广州,510640;华南理工大学,材料学院,
广东,广州,510640;华南理工大学,材料学院,广东,广州,510640
【正文语种】中文
【中图分类】TQ433.4
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导电硅橡胶的制造方法
导电硅橡胶的制造方法黄国超 编译 本发明是关于导电硅橡胶的制造方法,在不损害硅橡胶各物性的前提下,可以很简易地赋予导电性。
1 本发明的技术背景及其所要解决的问题所说的导电性硅橡胶,目前是在硅橡胶的胶料中,添加作为导电性添加剂的炭黑、石墨或者金属等粉末、纤维(添加时,可单独使用,也可多种并用),经配合分散后赋予导电性的。
不过为了获得稳定的导电性,这些导电性添加剂需高充填。
其结果,作为导电性硅橡胶之一的室温固化型硅橡胶,在固化前其胶料的挤出性等工艺性能就会明显受损。
而且,固化后其硫化胶的硬度过高,伸长率也较低。
因此,对接合部位间隔的大幅度变动,就会变得不能充分地随从,于是就容易发生橡胶部位的开裂或接合部位的剥离等问题。
另外,如果导电性添加剂是金属类的话,那么该导电性硅橡胶胶料的密度就会变得极高,这样往往会给操作性能带来不良影响,同时固化后硫化胶的密度也同样变得很高。
这样其使用场合就会受到制约,或者机械物性也会进一步劣化,这无疑是一大缺点。
2 本发明的目的为了解决上述问题,本发明不使用导电性粉末及导电性纤维,而是通过简易的方法就可使硅橡胶胶料的硫化胶具有导电性,从而制得一种固化前操作性能良好,固化后物性也同样良好,且能发挥出橡胶弹性的导电性硅橡胶。
3 本发明的构成为了达到上述目的,本发明的发明者们进行了独特的探讨和研究,结果表明,如果不使用导电性粉末及导电性纤维,而在硅橡胶胶料中预先添加、分散作为导电性单体的催化剂的氧化剂,尔后使之固化,通过使导电性的聚合性单体的蒸气所得到的固化物发生作用,便可使固化物显示导电性,而且不会使橡胶物性降低。
在本发明的胶料中,若能采用含有结合于硅原子上的链烯基的橡胶基质聚合物,则可使其效果变得特别明显。
也就是说,本发明的这种导电性硅橡胶制法的特点是,使由5个及/或6个的杂环基所构成的单体的蒸气与含有氧化剂的硅橡胶相接触,并以该氧化剂作为催化剂,由此即可赋予硅橡胶导电性。
作为本发明的硅橡胶则指常温或通过加热等手段,能使之固化而形成弹性体的聚有机硅氧烷胶料。
导电硅橡胶的配方参考
一种电缆附件用导电硅橡胶的配方参考例1：N补强硅橡胶：loo份颗粒状导电乙炔炭黑：17份4B-U（z六甲基环三硅氮烷：8份一液体硅橡胶：4 份DCP （硫化剂）：1份例2：补强硅橡胶：1oo 份t）t颗粒状导电乙炔炭黑：2o 份二苯基硅二醇：12 份液体硅橡胶：6 份qU-b双2,5 （硫化剂）：1.5份…例3：…补强硅橡胶：100份颗粒状导电乙炔炭黑：22份.四甲基亚乙基二氧二甲基硅烷：10 份液体硅橡胶：8 份DCP（硫化剂）：1.2份_例4：补强硅橡胶：100 份颗粒状超导电乙炔炭黑：15 份甲基苯基二乙氧基硅烷：15份—液体硅橡胶：10份双2,5 （硫化剂）：2 份以上是摘自附件中的发明专利，仅供参考应用于制造橡板和线缆护套的导电橡胶配方参考应用于制造橡板和线缆护套的导电橡胶配方参考一氯丁橡胶或氯磺化聚乙烯橡胶或其混合物：100份Y R q金属氧化物活性剂：5-10 份促进剂：1-2份i防焦剂：1-2 份防老剂：3-6份-B导电填料：50-100份…导电填料主要是指导电炭黑、石墨或它们的混合物。
（备注：乙炔炭黑就属于导电炭黑）。
应用于制造橡板和线缆护套的导电橡胶配方参考）例1：氯丁橡胶：100导电炭黑：45 份7Dq;G \ | m Y1v,g2N石墨：5 份氧化镁和氧化锌：5 份亚乙基硫脲（NA-22）：1.5 份[&RO { !A环烷系油（100#白油）：15份…苯醌：2.5 份2,2'-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）（防老剂2246）: 3份例2：g1D3U4b Y"R!w5b氯丁橡胶：100份-导电炭黑：60 份氧化镁和氧化锌：10 份芳香系油（4# 橡胶芳烃油）：25 份亚乙基硫脲（NA-22）：1 份松香：1.5 份N-苯基-N'-基对苯二胺（防老剂4010）: 4份例3氯丁橡胶：80份…氯磺化聚乙烯橡胶：20份导电炭黑：loo份 A H」芳香系油（4#橡胶芳烃油）：45 份氧化镁和氧化锌：8 份亚乙基硫脲（NA-22）: 1份…四甲基硫脲：2份N-苯基-N'-基对苯二胺（防老剂4010）: 4份N-苯基B -萘胺（防老剂D）: 2份电缆用中低压耐油橡胶半导电屏蔽料例1：氯化聚乙烯：100份导电炭黑：50份一石墨粉：15份增塑剂：8份一防老剂：0.5 份噻二唑类硫化剂：1 份胺类促进剂：1.5 份氧化锌和硬脂酸：8份可加入适量碳酸钙作为功能助剂性质的填充剂氯化聚乙烯：100 份n hl5Hk%B)ud q#m)x 导电炭黑：100 份 d u3l$a p+石墨粉：35份-增塑剂：20份…防老剂：3 份C/F{1B k/G 噻二唑类硫化剂：4 份胺类促进剂：2 份氧化锌和硬脂酸：10可加入适量碳酸钙/ 滑石粉作为功能助剂性质的填充剂例3：氯化聚乙烯：100 份导电炭黑：60 份石墨粉：20 份增塑剂：15份…防老剂：2 份噻二唑类硫化剂：2 份胺类促进剂：1.8 份氧化锌和硬脂酸：9 份可加入适量碳酸钙/ 滑石粉作为功能助剂性质的填充剂例4：CPE135B 100 份.导电炭黑：50 份石墨粉：20 份增塑剂：9 份防老剂：1 份噻二唑类硫化剂：1.5份胺类促进剂：2份2e x-w B.c氧化锌和硬脂酸：8份…可加入适量碳酸钙作为功能助剂性质的填充剂…例5：CPE135B 100 份导电炭黑：65份Q $石墨粉：15份增塑剂：10 份防老剂：1.5 份噻二唑类硫化剂：2份….胺类促进剂：1.5 份氧化锌和硬脂酸：9 份可加入适量滑石粉作为功能助剂性质的填充剂备注：乙炔炭黑属于导电炭黑的一种。
导电橡胶配方
导电橡胶配方
导电橡胶的配方主要包括以下几个部分：
1.橡胶基体：导电橡胶的基体是一种极性橡胶，如氯丁橡胶、丁腈
橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶等。
这些橡胶具有较高的极性和可塑性，使得导电填料能够更好地分散在其中。
2.导电填料：导电填料是导电橡胶中最重要的成分，它决定了导电
橡胶的导电性能。
常用的导电填料有炭黑、石墨、金属粉末等。
其中，炭黑是最常用的导电填料，具有成本低、导电性能好、易于分散等优点。
3.增塑剂：增塑剂的作用是增加橡胶的可塑性和流动性，使其更容
易加工。
常用的增塑剂有邻苯二甲酸二丁酯、癸二酸二丁酯等。
4.硫化剂：硫化剂的作用是使橡胶分子交联起来，提高其力学性能
和耐热性能。
常用的硫化剂有硫磺、硒、过氧化物等。
5.防老剂：防老剂的作用是防止橡胶老化，延长其使用寿命。
常用
的防老剂有苯基萘胺、苯基对苯二胺等。
6.其他添加剂：根据需要，还可以添加一些其他的添加剂，如抗氧
剂、紫外线吸收剂等。
具体的配方比例需要根据所使用的橡胶基体、导电填料、增塑剂、硫化剂、防老剂和其他添加剂的种类和性能进行调整，以达到最佳的导电性能和加工性能。
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乙炔炭黑 、华光炭黑是导电炭黑中性能比较 优越的两种 ,此外还有碳纤维 、石墨等 。华光炭黑 虽然导电性好 ,但它比表面积大 ,结构度高 ,当超 过一定量时 ,混炼就相当困难 。而碳纤维 、石墨的 导电性虽好 ,但它们在硅橡胶中的补强效果差 ,工 艺性能也远远不及乙炔炭黑 ,因此选择乙炔炭黑 作为导电填充剂 。 21313 补强体系的选择
国内外就导电硅橡胶已经进行了多方面的研 究[1 ,2 ,3 ] ,主要针对导电硅橡胶产品开发方面和导 电填料应用方面进行了研究 ,关于导电硅橡胶配 方优化设计方面的报道较少见 。本文主要利用正 交实验设计 ,分析影响硅橡胶的导电性及综合性 能的因素及其影响规律 。
1 实验部分
111 主要原材料 甲基乙烯基硅橡胶 ,110 - 2 ,深圳精细石化有
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体积电阻率 合计 ,Ω·cm
14. 2 13. 3 14. 1 30. 4
15 28. 5 24. 4 18. 5 17. 9 18. 0 15. 8 27. 2 14. 2 27. 7 27. 1 24. 8
摘 要 :主要通过正交实验设计法对硅橡胶的导电性进行研究 ,通过改变白炭黑 ,乙炔炭黑 ,羟基硅油和过氧 化二异丙苯的用量对硅橡胶的导电性以及综合性能加以研究 。 关键词 :硅橡胶 ;乙炔炭黑 ;白炭黑 ;导电性 中图分类号 : TQ33312 文献标识码 :B 文章编号 :1005 - 4030 (2002) 02 - 0015 - 03
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 合 计
A 61. 3 81. 4 87. 5 100. 9 331. 1
75 76 81 72 74 76 72 81 74 76 77 78 76 81 72 81
B 98. 0 99. 4 67. 3 66. 4 331. 1
表 2 实验安排和实验结 长率 , %
硅生胶是非结晶性聚合物 ,其硫化胶的强度 较低 。加入白炭黑后 ,可通过白炭黑表面的三种 基团与聚硅烷的氢键之间相互作用来提高硅橡胶 的强度 。气相法白炭黑与沉淀法白炭黑对导电硅
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水平 ,忽略了各因子之间的相互作用 ,选用相应的 正交表头为 L16 (45) ,共进行 16 次试验 ,分两批测 试 。L16 (45) 正交表及其相应的试验数据如表 2 所示 。 312 正交试验结果分析
由表 2 可知 2 号配方导电性最好 ,即 A3 ,B4 , C1 ,D2 。通过计算 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ知 ,A1 ,B4 ,C3 ,D2 较好 ,且 A 、B 为导电硅橡胶的重要因素 。通过导 电性分析和综合性能的影响 ,11 # 配方综合性能 较好 ,即 A2 ,B3 , C4 ,D1 ,其用量分别为白炭黑 3 份 ,乙炔炭黑 80 份 ,DCP215 份 ,羟基硅油 0 份 。
拉伸性能按 GB/ T528 - 92 测定 ;硬度按 GB/ T531 - 92 测定 ; 体积电阻率按 GB 2439 - 89 测 定。
2 正交表设计
211 正交表的特性及选用 做多因素和多水平的试验时 ,选用正交试验
方法的原因在于正交表具有正交性 :
收稿日期 :2001 - 08 - 07 作者简介 :肖建斌 ,男 ,在职研究生 ,工程师 。
D 88. 9 76. 8 81. 4 84. 0 331. 1
7. 0 6. 8 7. 3 15. 0 7. 4 14. 0 12. 0 9. 4 9. 2 8. 9 8. 0 13. 5 7. 2 13. 8 13. 7 12. 6
7. 2 6. 5 6. 8 15. 4 7. 6 14. 5 12. 4 9. 1 8. 7 9. 1 7. 8 13. 7 7. 0 13. 9 13. 4 12. 2
(下转第 37 页)
2002 年 李国华 聚氨酯橡胶密封件在煤矿设备上的应用
37
矿在 ZZS6000 支架上使用的 <200 ×175 ×38 的 聚氨酯橡胶鼓形圈为例 ,1998 年 3 月安装使用至 今完好 ,而其他型号支架使用丁腈橡胶鼓形圈 ,基 本上使用一年左右就已损坏 ,必须更换 。从而明 显看出 ,采用聚氨酯橡胶密封件替代丁腈橡胶密 封件具有很大的优越性 。同时 ,对煤矿进一步搞 好科学管理 ,提高经济效益具有一定的意义 。
①均匀分散性 ,即试验条件均匀分散于配合 完全的水平组合之中 ,代表性强 ; ②整齐可比性 , 即对于每列因素 ,在各个水平之和中 ,其他因素各 个水平的出现次数都是相同的 ,最大限度地排除 了其他因素的干扰 ,得出合理的结论[5 ] 。 212 试验指标的确定
研究中要考察的指标是硅橡胶的导电性 ,测 定几种因子的不同水平时的导电性以及它的综合 性能 。随着几种因子的变化 ,分析它们对试验结 果的影响规律及影响的显著性检验 ,从而得出影 响性能的试验因子间的最佳组合 。 213 试验因子的确定 21311 硫化体系的选择
聚氨酯橡胶鼓形圈单价 40 元/ 只 ,而丁腈橡 胶夹布鼓形圈单价 22 元/ 只 ,其消耗定额为 :
聚氨酯橡胶鼓形圈 :40 ×4/ 3 = 53 元/ a 丁腈橡胶夹布鼓形圈 :22 ×4/ 1 = 88 元/ a 若全局每年按 1000 架支架/ 年大修理计算 则: 聚氨酯橡胶鼓形圈 :53 ×1000 = 53000 元 丁腈橡胶夹布鼓形圈 :88 ×1000 = 88000 元 从以上可以看出 ,全局单就大修支架鼓形圈 来说 ,每年可节约 35000 元 ,且减少支架大修次 数 ,提高煤炭生产效率 ,从而提高经济效益 。 综合上述 ,根据采煤机械的实际 ,结合聚氨酯 橡胶的性能 、实际使用状况和经济效益总体来看 , 用聚氨酯橡胶鼓形圈替代丁腈橡胶夹布鼓形圈 、 蕾形圈具有重要的意义 。
(上接第 16 页)
表 3 导电性的方差分析结果
方差来源 偏差平方和 (s)
气相法白炭黑 乙炔炭黑
10116 126. 8
自由度 (f)
3 3
平均偏差 平方和 (ms)
22 42. 3
贡献率 , %
32. 9 4116
F值
1514 1912
显著性
3 3
DCP
10
3
3. 3
112
115
羟基硅油
19. 9 372
4 67
39 0. 75
-
≤0. 5 ≤0. 3
35～45 550～650
5～10 ≥90 ≤- 40 > 80 1. 1
≤2
≤0. 5 ≤0. 5
注 :表中丁腈胶料性能指鼓形圈中间软胶的性能 。
2 用聚氨酯橡胶鼓形圈的经济效益分析
聚氨酯橡胶鼓形圈 ,从性能上不但优于丁腈 橡胶夹布鼓形圈 ,而且使用寿命要比丁腈橡胶夹 布件长 3～4 倍 。现以一架支架用 4 个鼓形圈来 说 ,聚氨酯橡胶鼓形圈使用寿命按 3 年计算 ,而丁 腈橡胶夹布鼓形圈按 1 年计算 。
16
特种橡胶制品
第 23 卷 第 2 期
橡胶的导电性影响不大 ,但气相法白炭黑的补强 效果要好于沉淀法白炭黑 ,因此选择气相法白炭 黑作为补强剂 。 21314 软化体系的选择
由于随着导电炭黑用量的增加 ,硅橡胶的导 电性提高 ,但硬度也随着增大 ,强度有所下降 ,因 此 ,需要加入一种既能降低硬度又对强度影响不 大的软化剂 。羟基硅油做为结构控制剂既能起到 软化作用 ,又可使硅橡胶的综合性能有所提高 。
表 1 胶料物理机械性能的对比 丁腈胶料 聚氨酯橡胶
拉伸强度 ,MPa 拉断伸长率 , % 拉断永久变形 , % 邵尔 A 硬度 ,度 脆性温度 , ℃ 撕裂强度 ,kN/ m 老化系数 (100 ℃×24h ,空气) 耐油质量变化率 , % 120 # 汽油/ 苯 ,3∶1 (18～28 ℃×24h) 20 # 机油 (80 ℃×24h) 液压油 (80 ℃×24h)
学工业出版社 ,1994 :2971 [ 4 ] 何顺雄等 1 用正交试验法研究 EPDM 硫黄硫化体系的硫化
特性[J ]1 特种橡胶制品 ,2000 ,21 (2) :23 - 241
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限公司产 。乙炔炭黑 ,工业级 ,焦作炭黑厂产 。过 氧化二异丙苯 ,江苏海安东洋化工厂产 。其余均 为工业常用品 。 112 硅橡胶试样制备
将生胶和配合剂在开炼机上进行混炼 ,混炼 胶在室温下停放 1d ,再返炼 ,下片 ,硫化 。硫化条 件为 :一段硫化 170 ℃×15min ,二段硫化 200 ℃× 2h 。 113 性能测试
试验因子及水平如表 1 所示 。
表 1 因素 、水平的设计
气相法白炭黑 乙炔炭黑 因素
DCP
(A)
(B)
( C)
位级 1
0
位级 2
3
位级 3
6
位级 4
9
70
1
75
115
80
2
85
215
羟基硅油 (D)
0 015
1 115
3 结果与讨论
311 正交试验表及试验数据 由于要考察的因子有 4 个及其相对应的 4 个
第 23 卷 第 2 期 2002 年 3 月
特种橡胶制品 Special Purpose Rubber Products