本發(fā)明屬于硅橡膠
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體的說是一種用于硅橡膠復(fù)合導(dǎo)電薄膜的導(dǎo)電填料。
背景技術(shù)：
：硅橡膠屬特種橡膠中的一種，具有良好的耐高低溫、絕緣、透氣性等性能，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、日常生活等領(lǐng)域。導(dǎo)電硅橡膠是在硅橡膠中加入導(dǎo)電填料而使其具備導(dǎo)電性能，具有體積小、柔性好、調(diào)換方便、制作成本低、導(dǎo)電性能好等優(yōu)點，可以作為一種較理想的柔性壓力傳感器的敏感材料，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械，體育訓(xùn)練，生物材料等諸多領(lǐng)域。導(dǎo)電填料主要有炭系填料、金屬填料、復(fù)合填料等。其中炭系導(dǎo)電填料，最常用的有炭黑、石墨、碳纖維三大類；金屬填料，常用的導(dǎo)電填料有金、銀、銅、鎳、鐵等細粉末；復(fù)合導(dǎo)電填料則包括鍍金屬的粉體和纖維等。在眾多導(dǎo)電調(diào)料中，炭黑由于具有良好的導(dǎo)電性，粒徑小，比表面積大，表面活性大能賦予硅橡膠良好的強度和彈性而成為最常用的導(dǎo)電填料。炭黑粒徑越小，比表面積越大，單位體積內(nèi)炭黑導(dǎo)電顆粒數(shù)目越大，導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成較多，越利于導(dǎo)電。但是當炭黑粒徑較小時炭黑粒子間會產(chǎn)生極強的聚集力而產(chǎn)生團聚，導(dǎo)致炭黑的分散性較差而不利于導(dǎo)電。為了防止團聚，目前炭黑填料的粒徑均大于30nm。所以解決顆粒較小(5nm～30nm)的炭黑在橡膠基體中的團聚現(xiàn)象是提高產(chǎn)品導(dǎo)電性能的關(guān)鍵?，F(xiàn)有的解決方法是通過加入改性助劑或者提前對炭黑進行表面改性處理，但是改性助劑的加入會影響導(dǎo)電硅橡膠的電學(xué)性能和力學(xué)性能且不能良好解決較小粒徑的炭黑(5nm～30nm)在基體中的團聚問題，對炭黑的表面改性處理同樣不能完全解決小粒徑炭黑在基體中的團聚問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明提供了一種用于硅橡膠復(fù)合導(dǎo)電薄膜的導(dǎo)電填料，對炭黑進行負載預(yù)處理實現(xiàn)其在載體上的均勻分散后形成一種復(fù)合導(dǎo)電填料，再將均勻負載炭黑的活性炭載體均勻分散于硅橡膠中，解決了現(xiàn)有導(dǎo)電硅橡膠中炭黑粒徑較小時炭黑粒子間會產(chǎn)生極強的聚集力而產(chǎn)生團聚，導(dǎo)致炭黑的分散性較差而不利于導(dǎo)電的問題。本發(fā)明技術(shù)方案說明如下：一種用于硅橡膠復(fù)合導(dǎo)電薄膜的導(dǎo)電填料，該導(dǎo)電填料由以下配比的原料組成：導(dǎo)電性炭黑填料粉末1～4mg/ml、大孔活性炭1～4mg/ml，配置500ml混合溶液。所述的導(dǎo)電性炭黑填料為乙炔炭黑、超導(dǎo)電炭黑n293、特導(dǎo)電炭黑n472、超高導(dǎo)電炭黑bp2000中的一種或多種并用，呈顆粒狀，平均粒徑在5～30nm。所述的大孔活性炭呈顆粒狀，其平均粒徑在400～800目，其孔徑尺寸在20～200nm。一種用于硅橡膠復(fù)合導(dǎo)電薄膜的導(dǎo)電填料的制備方法，該方法如下：將導(dǎo)電性炭黑填料粉末1～4mg/ml、大孔活性炭1～4mg/ml的比例分散在去離子水中，使用攪拌器攪拌10～30min，其中攪拌器轉(zhuǎn)速為100～400r/min；得到的水懸浮體系使用超聲波分散儀分散60～120min，過濾，得到的濾渣在真空下于50～100℃燥箱中干燥10～20h后過400～800目篩，除去未負載成功的炭黑，即得到預(yù)處理的活性炭負載炭黑的導(dǎo)電填料。一種用于硅橡膠復(fù)合導(dǎo)電薄膜的導(dǎo)電填料制備的硅橡膠復(fù)合導(dǎo)電薄膜。本發(fā)明的有益效果：1、本發(fā)明先單獨進行導(dǎo)電活性炭對納米炭黑的負載處理，得到一種負載型復(fù)合導(dǎo)電填料，納米級炭黑均勻負載于活性炭孔隙內(nèi)，活性炭載體再均勻混合于硅橡膠基體中，活性炭載體較之納米炭黑顆粒大，在硅橡膠基體中分散更好；2、納米炭黑均勻負載于活性炭的復(fù)合導(dǎo)電填料再分散于硅橡膠基體中，解決了小粒徑炭黑粉體(粒徑小于30nm)在基體中無法實現(xiàn)均勻分散易團聚的問題，進一步改善了導(dǎo)電硅橡膠的電學(xué)性能。炭黑粒徑減小，導(dǎo)電表面積增大，分散效果大大提高，易于形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。具體實施方式一種用于硅橡膠復(fù)合導(dǎo)電薄膜的導(dǎo)電填料，該導(dǎo)電填料由以下配比的原料組成：導(dǎo)電性炭黑填料粉末1～4mg/ml、大孔活性炭1～4mg/ml，配置500ml混合溶液。所述的導(dǎo)電性炭黑填料為乙炔炭黑、超導(dǎo)電炭黑n293、特導(dǎo)電炭黑n472、超高導(dǎo)電炭黑bp2000中的一種或多種并用，呈顆粒狀，平均粒徑在5～30nm。所述的大孔活性炭呈顆粒狀，其平均粒徑在400～800目，其孔徑尺寸在20～200nm。一種用于硅橡膠復(fù)合導(dǎo)電薄膜的導(dǎo)電填料的制備方法，該方法如下：將導(dǎo)電性炭黑填料粉末1～4mg/ml、大孔活性炭1～4mg/ml的比例分散在去離子水中，使用攪拌器攪拌10～30min，其中攪拌器轉(zhuǎn)速為100～400r/min；得到的水懸浮體系使用超聲波分散儀分散60～120min，過濾，得到的濾渣在真空下于50～100℃燥箱中干燥10～20h后過400～800目篩，除去未負載成功的炭黑，即得到預(yù)處理的活性炭負載炭黑的導(dǎo)電填料。一種用導(dǎo)電填料制備的硅橡膠復(fù)合導(dǎo)電薄膜，該導(dǎo)電薄膜由以下重量分數(shù)的原料組成：硅橡膠基體100份、導(dǎo)電填料10～30份、硫化劑2～6份、硫化催化劑1～3份、偶聯(lián)劑1～3份、稀釋劑100～300份。所述的硅橡膠基體為雙組分縮合型室溫硫化硅橡膠，為107室溫硫化硅橡膠。所述的硫化劑為正硅酸乙酯。所述的偶聯(lián)劑為kh-550或si-69。所述的硫化催化劑為二月硅酸二丁基錫。所述的稀釋劑為石油醚。一種硅橡膠復(fù)合導(dǎo)電薄膜的制備方法，該制備方法包括以下步驟：將獲得的預(yù)處理導(dǎo)電填料溶于稀釋劑中，使其混合均勻，加入偶聯(lián)劑攪拌10～30min，加入硅橡膠基體107室溫硫化硅橡膠、硫化劑正硅酸乙酯、硫化催化劑二月硅酸二丁基錫攪拌使其混合均勻，攪拌10～20min，同時利用循環(huán)水多用真空泵抽真空，保證壓差≥0.09mpa，得到粘稠狀物質(zhì)；將得到的粘稠狀物質(zhì)倒出在鐵質(zhì)模具中壓模成型，并且在室溫下靜置24h之后拆開模具，取出導(dǎo)電硅橡膠膜片，裁剪得到硅橡膠復(fù)合導(dǎo)電薄膜。實施例一步驟一、導(dǎo)電性炭黑填料粉末1mg/ml、大孔活性炭1mg/ml的比例分散在去離子水中，使用攪拌器攪拌10min，其中攪拌器轉(zhuǎn)速為100r/min；得到的水懸浮體系使用超聲波分散儀分散60min，過濾，得到的濾渣在真空下于50℃燥箱中干燥10h后過400目篩，除去未負載成功的炭黑，得到預(yù)處理的活性炭負載炭黑的填料；步驟二、將獲得的10份預(yù)處理填料溶于100份稀釋劑石油醚中，使其混合均勻，加入3份偶聯(lián)劑kh-550攪拌10min，加入100份硅橡膠基體107室溫硫化硅橡膠、2份硫化劑正硅酸乙酯、1份硫化催化劑二月硅酸二丁基錫攪拌使其混合均勻，攪拌10min，同時利用循環(huán)水多用真空泵抽真空，抽真空保證壓差≥0.09mpa，得到粘稠狀物質(zhì)；將得到的粘稠狀物質(zhì)倒出在鐵質(zhì)模具中壓模成型，并且在室溫下靜置24h之后拆開模具，取出導(dǎo)電硅橡膠膜片，裁剪得到導(dǎo)電硅橡膠膜片。實施例二步驟一、導(dǎo)電性炭黑填料粉末2mg/ml、大孔活性炭1.5mg/ml的比例分散在去離子水中，使用攪拌器攪拌20min，其中攪拌器轉(zhuǎn)速為200r/min；得到的水懸浮體系使用超聲波分散儀分散100min，過濾，得到的濾渣在真空下于80℃燥箱中干燥20h后過600目篩，除去未負載成功的炭黑，得到預(yù)處理的活性炭負載炭黑的填料；步驟二、將獲得的15份預(yù)處理填料溶于150份石油醚中，使其混合均勻，加入2份偶聯(lián)劑si-69攪拌20min，加入100份硅橡膠基體107室溫硫化硅橡膠、4份硫化劑正硅酸乙酯、2份硫化催化劑二月硅酸二丁基錫攪拌使其混合均勻，攪拌20min，同時利用循環(huán)水多用真空泵抽真空，抽真空保證壓差≥0.09mpa，得到粘稠狀物質(zhì)；將得到的粘稠狀物質(zhì)倒出在鐵質(zhì)模具中壓模成型，并且在室溫下靜置24h之后拆開模具，取出導(dǎo)電硅橡膠膜片，裁剪得到導(dǎo)電硅橡膠膜片。實施例三步驟一、導(dǎo)電性炭黑填料粉末2mg/ml、大孔活性炭2mg/ml的比例分散在去離子水中，使用攪拌器攪拌30min，其中攪拌器轉(zhuǎn)速為400r/min；得到的水懸浮體系使用超聲波分散儀分散120min，過濾，得到的濾渣在真空下于100℃燥箱中干燥15h后過800目篩，除去未負載成功的炭黑，得到預(yù)處理的活性炭負載炭黑的填料；步驟二、將獲得的20份預(yù)處理填料溶于200份石油醚中，使其混合均勻，加入1份偶聯(lián)劑si-69攪拌30min，加入100份硅橡膠基體107室溫硫化硅橡膠、6份硫化劑正硅酸乙酯、3份硫化催化劑二月硅酸二丁基錫攪拌使其混合均勻，攪拌30min，同時利用循環(huán)水多用真空泵抽真空，抽真空保證壓差≥0.09mpa，得到粘稠狀物質(zhì)；將得到的粘稠狀物質(zhì)倒出在鐵質(zhì)模具中壓模成型，并且在室溫下靜置24h之后拆開模具，取出導(dǎo)電硅橡膠膜片，裁剪得到導(dǎo)電硅橡膠膜片。實施例四步驟一、導(dǎo)電性炭黑填料粉末4mg/ml、大孔活性炭1.5mg/ml的比例分散在去離子水中，使用攪拌器攪拌30min，其中攪拌器轉(zhuǎn)速為200r/min；得到的水懸浮體系使用超聲波分散儀分散100min，過濾，得到的濾渣在真空下于80℃燥箱中干燥20h后過600目篩，除去未負載成功的炭黑，得到預(yù)處理的活性炭負載炭黑的填料；步驟二、將獲得的25份預(yù)處理填料溶于250份石油醚中，使其混合均勻，加入3份偶聯(lián)劑si-69攪拌30min，加入100份硅橡膠基體107室溫硫化硅橡膠、6份硫化劑正硅酸乙酯、2份硫化催化劑二月硅酸二丁基錫攪拌使其混合均勻，攪拌10min，同時利用循環(huán)水多用真空泵抽真空，抽真空保證壓差≥0.09mpa，得到粘稠狀物質(zhì)；將得到的粘稠狀物質(zhì)倒出在鐵質(zhì)模具中壓模成型，并且在室溫下靜置24h之后拆開模具，取出導(dǎo)電硅橡膠膜片，裁剪得到導(dǎo)電硅橡膠膜片。實施例五步驟一、導(dǎo)電性炭黑填料粉末4mg/ml、大孔活性炭4mg/ml的比例分散在去離子水中，使用攪拌器攪拌30min，其中攪拌器轉(zhuǎn)速為200r/min；得到的水懸浮體系使用超聲波分散儀分散120min，過濾，得到的濾渣在真空下于80℃燥箱中干燥20h后過600目篩，除去未負載成功的炭黑，得到預(yù)處理的活性炭負載炭黑的填料；步驟二、將獲得的30份預(yù)處理填料溶于300份石油醚中，使其混合均勻，加入3份偶聯(lián)劑si-69攪拌30min，加入100份硅橡膠基體107室溫硫化硅橡膠、6份硫化劑正硅酸乙酯、2份硫化催化劑二月硅酸二丁基錫攪拌使其混合均勻，攪拌10min，同時利用循環(huán)水多用真空泵抽真空，抽真空保證壓差≥0.09mpa，得到粘稠狀物質(zhì)；將得到的粘稠狀物質(zhì)倒出在鐵質(zhì)模具中壓模成型，并且在室溫下靜置24h之后拆開模具，取出導(dǎo)電硅橡膠膜片，裁剪得到導(dǎo)電硅橡膠膜片。傳統(tǒng)制備導(dǎo)電硅橡膠膜片的方法見對比例一、二、三、四：對比例一將10份導(dǎo)電性炭黑填料溶于100份石油醚中，使其混合均勻，加入3份偶聯(lián)劑si-69攪拌30min，加入100份硅橡膠基體107室溫硫化硅橡膠、15份改性劑sio2機械攪拌10min，再加入6份硫化劑正硅酸乙酯、2份硫化催化劑二月硅酸二丁基錫攪拌使其混合均勻，攪拌10min，同時利用循環(huán)水多用真空泵抽真空，抽真空保證壓差≥0.09mpa，得到粘稠狀物質(zhì)；將得到的粘稠狀物質(zhì)倒出在鐵質(zhì)模具中壓模成型，并且在室溫下靜置24h之后拆開模具，取出導(dǎo)電硅橡膠膜片，裁剪得到導(dǎo)電硅橡膠膜片。對比例二將10份導(dǎo)電性炭黑填料溶于50％濃度的300份硝酸溶液中，機械攪拌3h，去離子水洗滌直至溶液達到中性，在烘箱中放置20小時烘干。將烘干后的炭黑填料加入200份石油醚中，使其混合均勻，攪拌30min，加入100份硅橡膠基體107室溫硫化硅橡膠、6份硫化劑正硅酸乙酯、2份硫化催化劑二月硅酸二丁基錫攪拌使其混合均勻，攪拌10min，同時利用循環(huán)水多用真空泵抽真空，抽真空保證壓差≥0.09mpa，得到粘稠狀物質(zhì)；將得到的粘稠狀物質(zhì)倒出在鐵質(zhì)模具中壓模成型，并且在室溫下靜置24h之后拆開模具，取出導(dǎo)電硅橡膠膜片，裁剪得到導(dǎo)電硅橡膠膜片。對比例三將25份導(dǎo)電性炭黑填料溶于250份石油醚中，使其混合均勻，加入3份偶聯(lián)劑si-69攪拌30min，加入100份硅橡膠基體107室溫硫化硅橡膠、15份改性劑sio2機械攪拌10min，再加入6份硫化劑正硅酸乙酯、2份硫化催化劑二月硅酸二丁基錫攪拌使其混合均勻，攪拌10min，同時利用循環(huán)水多用真空泵抽真空，抽真空保證壓差≥0.09mpa，得到粘稠狀物質(zhì)；將得到的粘稠狀物質(zhì)倒出在鐵質(zhì)模具中壓模成型，并且在室溫下靜置24h之后拆開模具，取出導(dǎo)電硅橡膠膜片，裁剪得到導(dǎo)電硅橡膠膜片。對比例四將25份導(dǎo)電性炭黑填料溶于50％濃度的600份硝酸溶液中，機械攪拌3h，去離子水洗滌直至溶液達到中性，在烘箱中放置20小時烘干。將烘干后的炭黑填料加入200份石油醚中，使其混合均勻，攪拌30min，加入100份硅橡膠基體107室溫硫化硅橡膠、6份硫化劑正硅酸乙酯、2份硫化催化劑二月硅酸二丁基錫攪拌使其混合均勻，攪拌10min，同時利用循環(huán)水多用真空泵抽真空，抽真空保證壓差≥0.09mpa，得到粘稠狀物質(zhì)；將得到的粘稠狀物質(zhì)倒出在鐵質(zhì)模具中壓模成型，并且在室溫下靜置24h之后拆開模具，取出導(dǎo)電硅橡膠膜片，裁剪得到導(dǎo)電硅橡膠膜片。對上述實施例1-5和對比例1-4所得到的導(dǎo)電硅橡膠，進行性能比對，結(jié)果如表1表1體積電阻率(ω/m)實施例10.47實施例20.31實施例30.14實施例40.06實施例50.029對比例10.75對比例20.83對比例30.25對比例40.3由上述表1可看出，本發(fā)明所采用的方案實施例1-5所得到的產(chǎn)品導(dǎo)電性能也更好。當前第1頁12