精密电阻应变敏感导电硅橡胶的制备方法

精密电阻应变敏感导电硅橡胶的制备方法

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。基本上是由(A)聚有机硅氧烷基础聚合物及(B)固化剂所构成,根据需要,还可均匀分散一些补强填充剂及各种添加剂。 胶料所能使用的这些成分中,作为(A)成分的聚有机硅氧烷及作为(B)成分的固化剂,可根据所要得到的橡胶弹性体的反应机理,适当选择。作为其反应机理通常有: (1)有机过氧化物硫化剂的交联方法; (2)综合反应的方法; (3)加成反应的方法等。 根据以上这些反应机理,可适当地确定(A)基础聚合物与(B)固化剂(即固化用的催化剂或交联剂)之间的理想组合。 具体地说,在(1)的交联方法中,通常情况下,作为(A)成分的基础聚合物,应采用每1分子中结合于硅原子上的有机基至少2个是乙烯基的聚有机硅氧烷。其次,作为(B)成分的固化剂,则可采用过氧化苯甲酰,2,42二氯过氧化苯甲酰(即D CB P)、过氧化二异丙苯(即DCP)、过氧化叔丁基二异丙苯、2,52二甲基22,252二叔丁基过氧化己烷、二叔丁基过氧化物之类的各种有机过氧化物

导电有机硅橡胶介绍

导电有机硅橡胶介绍 导电硅橡胶是以硅橡胶为基胶,加入导电填料、交联剂等配炼硫化而成。常用的胶料为甲基乙烯硅橡胶,常用的导电填料有乙炔炭黑、碳纤维、超导电炭黑、石墨、铜粉、银粉、铝粉和锌粉等。 与一般导电橡胶相比,导电硅橡胶的优点是体积电阻率小,硬度低,耐高低温(-70至200℃)、耐老化、加工制造工艺性能好,特别适合于制造导电性能好、形状复杂、结构细小的导电硅橡胶制品。 根据基胶品种和加工方法不同,可以制成高温硫化导电硅橡胶和室温硫化导电硅橡胶,以及压敏导电硅橡胶、各向异性导电硅橡胶和低温导电硅橡胶等。 近年来,随着电子技术和仪表工业的迅速发展,促进了导电硅橡胶的改进和发展,出现了许多新工艺和新品种。例如,在硫化工艺上,出现了导电硅橡胶的常压热空气硫化,代替了传统的高温加成硫化(过氧化物硫化);在产品的性能上,出现了高抗撕导电硅橡胶以及在硅橡胶中加入某种金属粉末,受压部位就导通,不受压处仍绝缘的压导硅橡胶等品种。 Janpan一家有机硅公司开发了两种不使用银粉而又能对电磁波具有良好的屏蔽作用且价格低廉的新型导电硅橡胶。商品牌号为TCM5417V和XE21-301V。这两种产品都不使用银粉,而是使用了特殊的导电填充剂,价格比较低廉,其制品同添加银粉型相比,对电磁波具有相同的屏蔽效果,并可进行挤出加工,因此被称之为划时代的导电硅橡胶。预期将在电子、电气、汽车、机械等领域获得广泛的应用。这两种产品热稳定性好,导电性稳定,在200℃下一个月,体积电阻率几乎没有变化。TCM5417V的体积电阻为2.8欧姆·厘米,衰减率为30分贝;XE21-301V的体积电阻为0.5欧姆·厘米,衰减率为50分贝。 目前,防止电磁波干扰有三种方式,即金属弹簧、金属网和能屏蔽电磁波的导电硅橡胶垫料,因为后者兼具气密性等密封特性,所以导电橡胶已成为主流材料(其中多数使用导电硅橡胶)。 由于导电硅橡胶(https://www.360docs.net/doc/ff14773824.html,)具有体积小,接触稳定可靠、防震性能好、调换方便等优点,用于印刷电路、无线电集成电路、显示器等之间的连接,可以省去大量的焊接劳动,简化了装配,缩小体积,降低了成本,提高了可靠性。

硅橡胶生产过程

第一章前言 硅橡胶(英文名称:Silicone rubber),分热硫化型(高温硫化硅胶HTV)、室温硫化型(RTV),其中室温硫化型又分缩聚反应型和加成反应型。高温硅橡胶主要用于制造各种硅橡胶制品,而室温硅橡胶则主要是作为粘接剂、灌封材料或模具使用。热硫化型用量最大,热硫化型又分甲基硅橡胶(MQ)、甲基乙烯基硅橡胶(VMQ,用量及产品牌号最多)、甲基乙烯基苯基硅橡胶PVMQ(耐低温、耐辐射),其他还有睛硅橡胶、氟硅橡胶等。 硅橡胶具有优异的耐热性、耐寒性、介电性、耐臭氧和耐大气老化等性能,硅橡胶突出的性能是使用温度宽广,能在-60℃(或更低的温度)至+250℃(或更高的温度)下长期使用。但硅橡胶的抗张强度和抗撕裂强度等机械性能较差,在常温下其物理机械性能不及大多数合成橡胶,且除腈硅、氟硅橡胶外,一般的硅橡胶耐油、耐溶剂性能欠佳,故硅橡胶不宜用于普通条件的场合,但非常适用于许多特定的场合。 本文主要讲诉了用工业上用DMC生产硅橡胶的工艺流程,和各牌号硅橡胶的质量要求。

第二章原料的准备与精制 2.1 原料列表 表2.1原料 十甲基环五硅氧烷C10H30O5 二甲基乙烯基乙氧基硅烷(单封头) 25 四甲基四乙烯基环四硅氧烷 =CH)SiO] 4 主要成分四甲基氢氧化铵

2.2准备与精制工艺流程 2.2.1开车前的准备工作 2.2.1.1检查设备 图2.1主要生产设备 (1)检查真空泵、出料机、冷水循环系统运行是否正常。 (2)检查所有仪表是否正常,设备是否清洁。 (3)所有阀门是否处于开车前应有的开闭状态。真空阀关闭,氮气阀关闭,溢流视蛊关闭,蒸气阀门关闭 2.2.1.2检查原材料 检查准备投入使用的原材料是否经检验并确认合格,如不合格不得投入生产。 (1)DMC外观要求无色透明无杂质, (2)DMC内物质含量检测 如图2.2所示,色谱图中有3个主要峰,其依次代表D3(六甲基环三硅氧烷)D4(八甲基环四硅氧烷)D5(十甲基环五硅氧烷)。 生产要求D3含量不超过1%,D4含量大于80%,D4和D5总含量大于99.5%。 (3)实验室检测 实验室要求对原料进行聚合测试,要求其聚合产物分子量达到120W且不发生交联(固化)。

硅橡胶的研究进展 综述

硅橡胶的应用及发展前景 摘要:由于硅橡胶本身具有耐高低温、耐老化、透明度高、生理惰性、与人体组织和血液不粘连、生物适应性好、无毒、无味、不致癌等一系列优良的特性,所以硅橡胶在各个领域有着广泛的应用。本文简要介绍了硅橡胶的种类、不同制备方法的反应机理、最新的研究进展及其应用。 关键字:硅橡胶;应用;加成;缩合;氧化;分类 硅橡胶为一特种合成橡胶,它是由二甲基硅氧烷单体及其它有机硅单体,在酸或碱性催化剂作用下聚合成的一类线型高聚物(生胶),经过混炼、硫化,可以相互交联成为橡胶弹性 体,其基本结构链,表示通式: 硅橡胶的性能特点如下: (1)物理机械性能:硅橡胶在室温下物理机械性能比其他橡胶低,但在150℃高温以上其物理机械性能高于其他橡胶,一般硅橡胶除弹性较好以外,拉伸强度、伸长率、撕裂强度都很差。 (2)耐高低温性能:硅橡胶可在-100℃-250℃长期使用,若适当配合的乙烯基硅橡胶可在250℃下工作数千小时,300℃下工作数百小时。热空气老化后仍能保持橡胶特性,低苯基硅橡胶的玻璃化转变温度为-140℃,其硫化胶在-70℃-100℃下仍具有弹性,硅橡胶可耐数千度的瞬时高温。 (3)优异的耐臭氧老化、热氧老化、光老化和气候老化性能:硅橡胶硫化胶在自由状态下室外暴晒数千年后性能无显著变化。 (4)优良的电绝缘性能:硅橡胶硫化胶在受潮、遇水和温度升高时的电绝缘性能变化很小。 (5)特殊的表面性能:硅橡胶是疏水的,对许多材料不粘可起隔离作用。 (6)优异的生理惰性:硅橡胶无水、无毒,对人体无不良影响,具有良好的生物医学性能。 (7)良好的透气性:硅橡胶的透气率较普通橡胶大数十至数百倍,而且对不同气体的

玻璃镀银高导电硅橡胶导电粉体填量 最佳配合比研究

Material Sciences 材料科学, 2018, 8(4), 301-304 Published Online April 2018 in Hans. https://www.360docs.net/doc/ff14773824.html,/journal/ms https://https://www.360docs.net/doc/ff14773824.html,/10.12677/ms.2018.84033 Study on the Optimum Mixing Ratio of High Conductive Silicone Rubber Conductive Powder with Glass Silver Plating Yankui Li, Rui Zhang, Guien Zhang, Xiaojiong Yang The 33rd Research of China Electronic Technology Group Corporation, Taiyuan Shanxi Received: Mar. 28th, 2018; accepted: Apr. 18th, 2018; published: Apr. 25th, 2018 Abstract Conductive silicone rubber is conductive material filled with conductive particles in silicone rub-ber, which is formed by high temperature vulcanization. It can be widely used in such fields as electromagnetic interference, sealing and environmental seal. The conductive rubber has elec-trical conductivity, anti shielding performance and high and low temperature resistance[1]. In this paper, high conductivity silicone rubber with a bulk resistivity of 10?2 cm is prepared by using silver plated glass particles. The conductive and mechanical properties of high conductive rubber are tested and analyzed. The test shows that the optimum mixing ratio of mixed compound with glass silver plating powder is 1:2.33 - 1:2.58. Keywords Glass Silver Plating, Bulk Resistivity, Optimum Mixing Ratio of Mixed Compound 玻璃镀银高导电硅橡胶导电粉体填量 最佳配合比研究 李彦奎,张锐,张贵恩,杨晓炯 中国电子科技集团公司第三十三研究所,山西太原 收稿日期:2018年3月28日;录用日期:2018年4月18日;发布日期:2018年4月25日

镀银玻璃微珠硅橡胶导电复合材料逾渗值的研究

张继阳等镀银玻璃微珠/硅橡胶导电复合材料逾渗值的研究123 镀银玻璃微珠/硅橡胶导电 复合材料逾渗值的研究 张继阳k2。邹华2。田明2。沈玲2。张立群2.瞿雄伟¨ (1.河北工业大学材料学院高分子工程与科学研究所,天津300130; 2.北京化工大学北京市新型高分子材料制备与成型加工重点实验室北京100029) 摘要:研究了镀银玻璃微珠/硅橡胶导电复合材料的力学性能和导电性能.结果发现,随着镀银玻璃微珠用 量的增加,橡胶复合材料的力学性能逐渐劣化,体积电阻率逐步下降。在填料体积分数为38.8%时由绝缘体 转变为导体,具有明显的逾渗现象。随填料体积分数增大到46%左右时,体积电阻率呈现又一个微弱的拐 点。导电复合材料逾渗现象的存在与材料内部导电网络的形成密切相关,本文对其进行了初步探讨。 关键词:导电;逾渗值;硅橡胶;镀银玻璃微珠 逾渗现象(Percolation)普遍存在于粒子填充型聚合物复合材料中,是指当填充粒子达到一定的浓度时,体系的某种物理性质发生突变的行为‘¨。 最常用的导电填料是导电炭黑和乙炔炭黑[2一],国内外对其填充橡胶复合材料的结构、性能及导电机理进行了深入的研究,但其不能制备体积电阻率低于112.am的高导电橡胶。对其他非炭黑体系导电复合材料的研究则较少报道,有文献H3报道选用银粉作为导电填料,可获得体积电阻率为10_4Q?cm的导电胶。本文以成本相对较低的镀银玻璃微珠为研究对象,研究了不同体积分数填料填充硅橡胶的力学性能和导电性能,并对该体系的逾渗现象及导电机理进行了初步探讨。 1实验部分 1.1原材料 甲基乙烯基硅橡胶,110—2,北京化工二厂产品;气相法白炭黑,沈阳化工厂;硅烷偶联剂,北京化学试剂公司;过氧化物双一2,5,江苏强盛化工厂;三烯丙基异氛尿酸酯(TAIC),湖南浏阳化工厂产品;镀银玻璃微珠,采用欧美克激光粒度分析仪LS—POP(III)做粒径分析D10:12.26pm, 作者简介:张继阳(1972一),女,硕士研究生。 *通讯联系人:瞿雄伟D50:21.61“m,D90:37.309m,自制。 1.2试样制备 在德国ThermoHaake公司制造的Typ557—1302型转矩流变仪上,将橡胶、导电填料和配合剂在常温下混合20min,转速80r/min,混合均匀后得到混炼胶。采用上海第一橡胶机械厂生产的25吨平板硫化机硫化,条件为160℃×IOMPax15min。二段硫化在电热鼓风干燥箱中进行,条件为200℃X2h。 1.3分析与测试 动态力学性能分析:用美国ALPHA公司的RPA--2000橡胶加工分析仪对试样的混炼胶进行应变扫描。测试条件:温度60℃,频率30次/rain,应变范围0.28%一420%。 SEM观察:采用英国Cambridge公司生产的S一250一扫描电子显微镜(SEM)观察镀银玻璃微珠填充硅橡胶复合材料在液氮中淬断断面。 力学性能:采用深圳新三思计量技术公司生产的CMT4104型电子拉力机,按GB/T528—1998和GB/T531—1999标准测试导电硅橡胶的力学性能。 导电性能:按GB/T2439—1989测定导电硅橡胶的体积电阻率。 2结果与讨论 2.1镀银玻璃微珠/硅橡胶复合材料的力学性能表1是不同用量镀银玻璃微珠填充硅橡胶的 力学性能,可以看出,随着填料用量的增加,材料

硅橡胶的研究进展_王香爱

硅橡胶的研究进展 王香爱,张洪利 (渭南师范学院化学与生命科学学院,陕西渭南 714000) 摘 要:介绍了硅橡胶的特点。综述了硅橡胶的分类(包括高温硫化型硅橡胶、室温固化型硅橡胶 等)、改性方法(包括共混改性、填料改性等)及其在医疗领域(包括医疗器械、药物缓释体系和体外用品等)和汽车领域中的应用。最后对硅橡胶的发展前景进行了展望。 关键词:硅橡胶;分类;改性中图分类号:TQ433.438:TQ333.93 文献标志码:A 文章编号:1004-2849(2012)09-0044-05 收稿日期:2012-06-25;修回日期:2012-07-23。 基金项目:陕西省军民融合项目(11JMR04);渭南师范学院自然科学项目(12YKF015)。 作者简介:王香爱(1967—),女,陕西渭南人,教授,主要从事精细化学品的开发和应用等方面的研究。E-mail :wnwxa@https://www.360docs.net/doc/ff14773824.html, 0前言硅橡胶(Silicone rubber )是一种直链状、高M r (相对分子质量)的聚硅氧烷,其M r 一般超过1.5×105,其分子主链由硅原子和氧原子交替组成(-Si-O-Si-), Si-O 键的键能(422kJ/mol )高于C-C 键(240kJ/mol )[1]。 硅橡胶无毒无味,并具有良好的耐高低温性(300℃和-90℃时仍不失原有的强度和弹性)、电绝缘性、耐光老化性、耐氧老化性、防霉性和化学稳定性,因而在航空航天、化工、农业、医疗卫生和电子电器工业等领域中得到广泛应用。 硅橡胶按其硫化特性可分为热硫化(HTV )型硅橡胶和室温硫化(RTV )型硅橡胶。硫化剂可使线状硅胶分子交联成立体网状结构(可塑性降低、弹性增强);除某些热塑性硅胶不需硫化外,天然橡胶和各种合成橡胶通常都需使用硫化剂硫化(经硫化后的硅胶才具有使用价值,其力学性能大大提高)。为适应特殊用途需求,需使用特种性能的硅橡胶,如导电硅橡胶、导热硅橡胶、耐热硅橡胶、耐油硅橡胶、屏蔽性硅橡胶、阻燃硅橡胶、阻尼硅橡胶、绝缘硅橡胶和海绵硅橡胶等。 随着高新技术的快速发展,人们对硅橡胶的使用性能提出了更高的要求,如良好的力学性能、耐热性能、抗辐照性能、粘接性能和耐气候老化性能等[2],因此硅橡胶的改性(物理改性、化学改性等)势在必行。 1 硅橡胶的分类 1.1 HTV 型硅橡胶 HTV 型硅橡胶(又称高温硫化型硅橡胶)是产量 较大、应用广泛的一类硅橡胶,其M r 为(4.0~6.0)×105。 HTV 型硅橡胶可分为甲基硅橡胶、二甲基乙烯基硅 橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶、腈硅橡胶和氟硅橡胶等。在HTV 型硅橡胶生胶中加入补强填料、硫化剂及其他助剂,经混炼后即得可用于模压制品、挤出制品的混炼胶。HTV 型硅橡胶均采用有机过氧化物硫化,常用的有机过氧化物为过氧化二苯甲酰(BPO )。 HTV 型硅橡胶具有优良的耐高低温性能、生理惰 性、电气绝缘性能、耐臭氧性、耐气候老化性、憎水性和防潮性等[3-4]。 1.1.1二甲基硅橡胶 二甲基硅橡胶简称甲基硅橡胶,是硅橡胶中最 老的品种,在-60~250℃范围内能保持良好的弹性。其生胶呈无色透明状弹性体,通常用活性较高的有机过氧化物进行硫化。二甲基硅橡胶的硫化活性较低,高温压缩永久变形大,不适用于制备厚制品(这是因为厚制品硫化较困难,内层易起泡)。引入乙烯基后得到的甲基乙烯基硅橡胶易于交联,制得的产品力学性能良好[2],故二甲基硅橡胶已逐渐被甲基乙烯基硅橡胶所取代[5]。 1.1.2甲基乙烯基硅橡胶 甲基乙烯基硅橡胶(简称乙烯基硅橡胶),是由 中国胶粘剂 CHINA ADHESIVES 2012年9月第21卷第9期Vol.21No .9,Sep.2012 专题与综述 44--(1318)

乙炔炭黑填充导电硅橡胶的研究

乙炔炭黑填充导电硅橡胶的研究 St udy on t he Elect rically Conductive Silicone Rubber Filled wit h Acet ylene Black 焦冬生,任宗文,刘 君,苏正涛 (北京航空材料研究院,北京100095) J IAO Dong2sheng,REN Zong2wen,L IU J un,SU Zheng2tao (Beijing Instit ute of Aeronautical Materials,Beijing100095,China) 摘要:对乙炔炭黑填充硅橡胶的导电性能进行研究。实验结果表明:在甲基乙烯基硅橡胶中,随着乙炔炭黑用量增加,试样的体积电阻率呈降低趋势;白炭黑对硅橡胶导电性能有较大不良影响;经过热处理后,硅橡胶的导电性能有明显改善。关键词:硅橡胶;乙炔炭黑;白炭黑;导电橡胶 中图分类号:TQ333193 文献标识码:A 文章编号:100124381(2007)1020011203 Abstract:The elect rically conductive p roperties of silicone rubber filled wit h acetylene black were st udied1The result s showed t hat t he volume resistivity of t he silicone rubber reduced while t he acety2 lene black increased or t he silica reduced,and t he volume resistivity of t he silicone rubber also reduced after heat t reat ment in air1 K ey w ords:silicone rubber;acetylene black;carbon white;elect rically conductive rubber 导电橡胶就是以弹性体为基体加上导电填料制成,既有弹性又具有导电性两种功能的材料。根据其实际应用,弹性体可以是通用橡胶,也可以是聚氨酯、硅橡胶等特种橡胶,所用导电填料有碳素类:石墨、炭黑、炭纤维或石墨纤维;有色金属类:金属粉末、箔片、丝、纤维或镀金属的玻璃纤维、玻璃微珠等。国内外的开发研究经验表明,硅橡胶是导电橡胶最好的基体。它具有优良的绝缘性,当填充导电性物质后,可使其具有所需求的导电性。按硫化温度不同,可分为室温硫化导电硅橡胶和高温硫化导电硅橡胶。随着所用导电物质的种类、填加量和加工方法等的不同,可以得到体积电阻率在10-3~1010Ω?cm范围内的导电硅橡胶。导电硅橡胶在现代工业中得到了广阔的应用,通用导电硅橡胶主要用于电子仪器开关触点、液晶显示、医疗保健器材、高压电缆的半导层等;体积电阻率在1Ω?cm以下的导电硅橡胶一般可称为高导电硅橡胶,主要用于电磁屏蔽[1-3]。本工作主要研究乙炔炭黑填充导电硅橡胶的性能。 1 实验 111 主要原材料 甲基乙烯基硅橡胶:牌号11022V T,分子量60万,四川晨光化工二厂产品。 乙炔炭黑:工业级,北京德厚集团产品;其余均为橡胶工业中常用原材料。 112 导电硅橡胶试样的制备 胶料在双辊炼胶机上于室温下混炼,混炼顺序为:将甲基乙烯基硅橡胶放置辊上,待完全包辊后,分批加入乙炔炭黑,加完后再加入其他的组分,然后打到最小辊距薄通3-5次,最后将混炼均匀的橡胶出片。试样硫化条件为:165℃×10min,硫化压力10M Pa(表压);热处理在鼓风干燥箱中进行,除要求特定处理条件外,其余热处理条件为:常温升至200℃,保温4h。 113 性能测试 试样的拉伸强度和扯断伸长率按照G B/T528—1992进行测试;硬度按照G B/T531—1999进行测试;密度按照G B/T533—1991进行测试;体积电阻率按照G B/T2439—1981进行测试。 2 结果及讨论 211 乙炔炭黑用量对导电硅橡胶的力学性能和体积电阻率的影响 表1及图1的实验配方为:甲基乙烯基硅橡胶100p hr、过氧化二异丙苯1p hr,通过添加不同的乙炔炭黑用量后,测量导电硅橡胶的物理性能和体积电阻率。 11  乙炔炭黑填充导电硅橡胶的研究

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