本發明涉及一種用于密封及電磁屏蔽的導電橡膠，特別是涉及一種具有耐電化學腐蝕性能的導電橡膠，以及該導電橡膠的制備方法。
背景技術：
電子、通訊產業的迅速發展帶來信息快速交換的同時，也產生了諸如電磁波信息泄密、電磁波干擾及電磁環境污染等危害。高導電橡膠復合材料不但可以在寬廣的頻率范圍內有效的實現電磁密封，而且還具有彈性好、密度小、成本低和易于加工等優點。近年來，高導電橡膠復合材料發展迅速，被廣泛應用到軍事、國防、航空航天的各種電子電氣設備中，起到電磁屏蔽和環境密封的作用。
在電子設備中，高導電橡膠多以密封圈或導電襯墊形式與鋁合金質機箱或法蘭形成電磁屏蔽系統，在濕熱或鹽霧惡劣氣候環境條件下，高導電橡膠與金屬件接觸面會在外界鹽霧水汽環境造成的電解質溶液下發生電化學反應，導致電化學腐蝕發生，因此需要制備一種新型耐電化學腐蝕的電磁屏蔽高導電橡膠，以滿足濕熱、鹽霧環境下的電磁屏蔽使用要求。
導電填料的種類決定電磁屏蔽橡膠的屏蔽效能和物理性能，其中復合金屬填料一方面使得復合材料的體積電阻率降低，導電性能大大提高，另一方面也降低了材料的成本，是一類較為理想的導電填料，如鍍銀鋁粉、鍍銀銅粉、鍍鎳石墨、鎳包鋁粉等。其中，鍍銀鋁粉具有較好的導電性和抗氧化性能，具有較高的電磁屏蔽性能，被許多研究者所研究。在“一種防潮、耐鹽霧腐蝕導電橡膠及其制備方法”(申請號：201310489155.1)，發明人用捏煉硅橡膠和鋁鍍銀導制成了的具有一定防潮、耐鹽霧腐蝕性能導電橡膠。但是鍍銀鋁粉導電橡膠尚存在以下缺陷：價格昂貴；在潮濕環境中容易吸潮膨脹，導致導電粉體接觸不良，從而會降低導電橡膠的屏蔽效能；在鹽霧環境中會出現明顯的化學腐蝕，導致導電性下降，電磁屏蔽功能降低。而鎳包鋁粉價格相對便宜；同時具有較好的導電性和抗氧化性能；鎳和鋁的電勢差較小從而一定程度上減少了電化學腐蝕的發生。
因此我們通過將硅橡膠與鎳包鋁粉進行混合，不僅降低了成本，還達到了耐電化學腐蝕的性能。
技術實現要素：
本發明通過在硅橡膠中添加相應的各類助劑，提高了加工性能，同時能保證導電和耐電化學腐蝕性能優異，操作工藝簡便，而且降低了生產成本。
具體制備步驟如下：
1)一種耐電化學腐蝕的高導電電磁屏蔽橡膠的制備，由以下重量分數的成分組成：
其中，所述的導電粉使用偶聯劑進行處理。
2)所述的方法，其特征是所述硅橡膠為甲基硅橡膠，甲基乙烯基硅橡膠,甲基乙烯基苯基硅橡膠,氟硅橡膠，亞苯基硅橡膠，苯醚基硅橡膠腈硅橡膠和硅硼橡膠。
3)所述的方法，其特征是所述鎳包鋁粉粒徑為10um～200um，鎳的質量含量為10～90％。
4)所述的方法，其特征是所述白炭黑粒徑為5nm～100nm。
5)所述的方法，其特征是所述硫化劑為過氧化物硫化劑。
6)所述的方法，其特征是所述助硫化劑taic(三烯基甲基三異氰脲酸脂)。
7)所述的方法，其特征是所述偶聯劑為硅烷偶聯劑。
導電橡膠的制備方法，包括以下步驟：
1)將硅烷偶聯劑按導電粉用量的1％～10％均勻分散于乙醇溶液中；
2)將鎳包鋁粉加入上述偶聯劑溶液中，經攪拌，揮發干燥后得到偶聯劑包覆的導電粉體；
3)在橡膠開煉機或密煉機中加入硅橡膠，依次加入助硫化劑，白炭黑，偶聯劑包覆的導電粉體，硫化劑制得鎳包鋁粉/硅橡膠混煉膠，通過硫化制得鎳包鋁粉/硅橡膠制品。
具體實施方式
下面結合實例進一步說明本發明，但本發明并不限于以下實施例，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域的技術人員對本發明的技術方案做出的各種形式的變形和改進，均應落入本發明權利要求書確定的保護范圍內。
實施例1
甲基硅橡膠100份；
鎳包鋁粉(粒徑10um，鎳含量10％)100份；
白炭黑(粒徑5nm)5份；
過氧化二異丙苯(dcp)0.1份；
taic0.1份；
本發明所述導電橡膠的制備方法，包括以下步驟：
1)將硅烷偶聯劑a-137按導電粉用量的10％均勻分散于乙醇溶液中；
2)按照所述重量份數，將鎳包鋁粉加入上述偶聯劑溶液中，經揮發干燥后得到偶聯劑包覆的導電粉體；
3)在橡膠開煉機或密煉機中加入硅橡膠，依次加入助硫化劑，白炭黑，偶聯劑包覆的導電粉體，硫化劑制得鎳包鋁粉/硅橡膠混煉膠，通過硫化制得鎳包鋁粉/硅橡膠硫化膠。
對制備的導電橡膠各項性能進行測試。
力學性能：依據gb6037進行拉伸強度測試，依據gb/t528進行撕裂強度測試。測試結果見表1。
壓縮永久變形：依據gb7759進行，以壓縮永久變形器夾持，100℃老化烘箱中放置70小時。測試結果見表1。
電磁屏蔽效能：電磁屏蔽性能由中國計量科學研究院按文件nim-zy-2000-05-emc-細則-06(材料屏蔽效能作業指導書)進行測試，在30mhz～1.2ghz頻率范圍內進行電磁屏蔽性能試驗。測試結果見表1。
導電穩定性：將導電橡膠放置30天后，對體積電阻率進行測試；導電橡膠在形變50％時，對體積電阻率進行測試。測試結果見表1。
耐電化學腐蝕：依據gjb150.1a進行鹽霧試驗，以耐電化學腐蝕模具夾持，連續噴霧三個周期后用濃硝酸清洗法蘭。測試試驗前后鋁制法蘭的質量損失、導電橡膠重量變化及導電橡膠表面接觸電阻變化。測試結果見表1。
實施例2
甲基乙烯基硅橡膠100份；
鎳包鋁粉(粒徑50um，鎳含量40％)300份；
白炭黑(粒徑30nm)10份；
2,5-二甲基-2,5-雙(叔丁基過氧基)己烷(dbpmh)3份；
taic2份；
本發明所述導電橡膠的制備方法，包括以下步驟：
1)將硅烷偶聯劑a-151按導電粉用量的5％均勻分散于乙醇溶液中；
2)按照所述重量份數，將鎳包鋁粉加入上述偶聯劑溶液中，經揮發干燥后得到偶聯劑包覆的導電粉體；
3)在橡膠開煉機或密煉機中加入硅橡膠，依次加入助硫化劑，白炭黑，偶聯劑包覆的導電粉體，硫化劑制得鎳包鋁粉/硅橡膠混煉膠，通過硫化制得鎳包鋁粉/硅橡膠硫化膠。
對制備的導電橡膠各項性能進行測試。
力學性能：依據gb6037進行拉伸強度測試，依據gb/t528進行撕裂強度測試。測試結果見表1。
壓縮永久變形：依據gb7759進行，以壓縮永久變形器夾持，100℃老化烘箱中放置70小時。測試結果見表1。
電磁屏蔽效能：電磁屏蔽性能由中國計量科學研究院按文件nim-zy-2000-05-emc-細則-06(材料屏蔽效能作業指導書)進行測試，在30mhz～1.2ghz頻率范圍內進行電磁屏蔽性能試驗。測試結果見表1。
導電穩定性：將導電橡膠放置30天后，對體積電阻率進行測試；導電橡膠在形變50％時，對體積電阻率進行測試。測試結果見表1。
耐電化學腐蝕：依據gjb150.1a進行鹽霧試驗，以耐電化學腐蝕模具夾持，連續噴霧三個周期后用濃硝酸清洗法蘭。測試試驗前后鋁制法蘭的質量損失、導電橡膠重量變化及導電橡膠表面接觸電阻變化。測試結果見表1。
實施例3
氟硅橡膠100份；
鎳包鋁粉(粒徑100um，鎳含量60％)450份；
白炭黑(粒徑60nm)15份；
1,3-雙(叔丁過氧異丙基)苯(bipb)1.5份；
tatc2份；
本發明所述導電橡膠的制備方法，包括以下步驟：
1)將硅烷偶聯劑a-174按導電粉用量的7％均勻分散于乙醇溶液中；
2)按照所述重量份數，將鎳包鋁粉加入上述偶聯劑溶液中，經揮發干燥后得到偶聯劑包覆的導電粉體；
3)在橡膠開煉機或密煉機中加入硅橡膠，依次加入助硫化劑，白炭黑，偶聯劑包覆的導電粉體，硫化劑制得鎳包鋁粉/硅橡膠混煉膠，通過硫化制得鎳包鋁粉/硅橡膠硫化膠。
對制備的導電橡膠各項性能進行測試。
力學性能：依據gb6037進行拉伸強度測試，依據gb/t528進行撕裂強度測試。測試結果見表1。
壓縮永久變形：依據gb7759進行，以壓縮永久變形器夾持，100℃老化烘箱中放置70小時。測試結果見表1。
電磁屏蔽效能：電磁屏蔽性能由中國計量科學研究院按文nim-zy-2000-05-emc-細
則-06(材料屏蔽效能作業指導書)進行測試，在30mhz～1.2ghz頻率范圍內進行電磁屏蔽性能試驗。測試結果見表1。
導電穩定性：將導電橡膠放置30天后，對體積電阻率進行測試；導電橡膠在形變50％時，對體積電阻率進行測試。測試結果見表1。
耐電化學腐蝕：依據gjb150.1a進行鹽霧試驗，以耐電化學腐蝕模具夾持，連續噴霧三個周期，測試試驗前后導電橡膠重量變化及導電橡膠表面接觸電阻變化。測試結果見表1。
實施例4
甲基乙烯基苯基硅橡膠100份；
粒徑200um鎳包鋁粉(粒徑200um，鎳含量90％)600份；
白炭黑(粒徑100nm)20份；
過氧化苯甲酰(bpo)5份；
taic5份；
本發明所述導電橡膠的制備方法，包括以下步驟：
1)將硅烷偶聯劑kh550按導電粉用量的1％均勻分散于乙醇溶液中；
2)按照所述重量份數，將鎳包鋁粉加入上述偶聯劑溶液中，經揮發干燥后得到偶聯劑包覆的導電粉體；
3)在橡膠開煉機或密煉機中加入硅橡膠，依次加入助硫化劑，白炭黑，偶聯劑包覆的導電粉體，硫化劑制得鎳包鋁粉/硅橡膠混煉膠，通過硫化制得鎳包鋁粉/硅橡膠硫化膠。
對制備的導電橡膠各項性能進行測試。
力學性能：依據gb6037進行拉伸強度測試，依據gb/t528進行撕裂強度測試。測試結果見表1。
壓縮永久變形：依據gb7759進行，以壓縮永久變形器夾持，100℃老化烘箱中放置70小時。測試結果見表1。
電磁屏蔽效能：電磁屏蔽性能由中國計量科學研究院按文nim-zy-2000-05-emc-細則-06(材料屏蔽效能作業指導書)進行測試，在30mhz～1.2ghz頻率范圍內進行電磁屏蔽性能試驗。測試結果見表1。
導電穩定性：將導電橡膠放置30天后，對體積電阻率進行測試；導電橡膠在形變50％時，對體積電阻率進行測試。測試結果見表1。
耐電化學腐蝕：依據gjb150.1a進行鹽霧試驗，以耐電化學腐蝕模具夾持，連續噴霧三個周期，測試試驗前后導電橡膠重量變化及導電橡膠表面接觸電阻變化。測試結果見表1。
對比例
甲基乙烯基苯基硅橡膠100份；
鍍銀鋁粉(粒徑200um，銀含量90％)600份；
白炭黑(粒徑100nm)20份；
過氧化苯甲酰(bpo)5份；
taic5份；
本發明所述導電橡膠的制備方法，包括以下步驟：
1)將硅烷偶聯劑kh550按導電粉用量的1％均勻分散于乙醇溶液中；
2)按照所述重量份數，將鍍銀鋁粉加入上述偶聯劑溶液中，經揮發干燥后得到偶聯劑包覆的導電粉體；
3)在橡膠開煉機或密煉機中加入硅橡膠，依次加入助硫化劑，白炭黑，偶聯劑包覆的導電粉體，硫化劑制得鍍銀鋁粉/硅橡膠混煉膠，通過硫化制得鍍銀鋁粉/硅橡膠硫化膠。
對制備的導電橡膠各項性能進行測試。
力學性能：依據gb6037進行拉伸強度測試，依據gb/t528進行撕裂強度測試。測試結果見表1。
壓縮永久變形：依據gb7759進行，以壓縮永久變形器夾持，100℃老化烘箱中放置70小時。測試結果見表1。
電磁屏蔽效能：電磁屏蔽性能由中國計量科學研究院按文nim-zy-2000-05-emc-細則-06(材料屏蔽效能作業指導書)進行測試，在30mhz～1.2ghz頻率范圍內進行電磁屏蔽性能試驗。測試結果見表1。
導電穩定性：將導電橡膠放置30天后，對體積電阻率進行測試；導電橡膠在形變50％時，對體積電阻率進行測試。測試結果見表1。
耐電化學腐蝕：依據gjb150.1a進行鹽霧試驗，以耐電化學腐蝕模具夾持，連續噴霧三個周期，測試試驗前后導電橡膠重量變化及導電橡膠表面接觸電阻變化。測試結果見表1。
對上述實施例1-4及對比例配方制備的導電硅橡膠進行檢測，檢測結果見表1。