超導電炭黑填充硅橡膠的制備與性能.pdf

1、導電高分子材料通?？煞譃榻Y構型和復合型兩大類。復合型導電高分子材料不僅保留了通常高分子材料的機械和力學性能，而且具有易成型、成本較低等優(yōu)點，目前應用較廣，已廣泛應用于電子、材料、化工、航空航天等領域。 導電硅橡膠就是復合型導電高分子材料的一種。硅橡膠是含有硅氧鍵(Si-O)的線型高分子彈性體，與天然橡膠及其它合成有機橡膠相比，硅橡膠具有很高的熱穩(wěn)定性，較好的脫模性能，并具有優(yōu)異的耐臭氧老化、氧老化、光老化和天候老化的性能。還因為

2、硅橡膠的生膠粘度低，與炭黑的親合力小，因此具有在保存中電阻變化小、混煉后電阻增加少、性能穩(wěn)定等特點，現(xiàn)在已經(jīng)成為用量最大的導電橡膠。 炭黑作為高分子復合材料的導電性填料，具有資源豐富、成本低、密度小、加工方便且性能穩(wěn)定，在高分子材料中易分散，通過選擇不同的品種、填充量及加工方法，可在一定范圍內獲得不同導電性，并且具有導電性能持久穩(wěn)定等優(yōu)點，成為高分子材料主要的導電性填料，得到較為廣泛的應用。通常情況下，炭黑的吸油值越大，氫含量、

3、氧含量、揮發(fā)分、灰分和水分越低，其導電性越好。 導電高分子復合材料的導電機理比較復雜，自從導電高分子復合材料出現(xiàn)后，人們對其導電機理進行了廣泛的研究，目前存在多種說法。歸納起來，主要有以下三種觀點：一是宏觀的滲流理論，即“導電通道”學說，二是微觀的量子力學的“電子隧穿”，三是微觀量子力學的“電場發(fā)射學說”。 炭黑填充的導電硅橡膠的電性能受到許多國素的影響。硫化劑過量時，導電性反而下降；不同的炭黑，在填充量相同時表現(xiàn)出不同

4、的導電性；當白炭黑與炭黑并用時，導電性出現(xiàn)一定程度的下降；熱處理對兩種不同的導電機制的導電硅橡膠的電性能的影響是不同的，形成了接觸導電時，熱處理使導電硅橡膠的體積電阻率略有下降，“電子隧穿”占主導地位的導電機制時，熱處理使導電硅橡膠的體積電阻率變大；混煉時間的影響因不同炭黑種類而有所不同，結構發(fā)達時，受到長時間剪切的破壞后，電阻值上升較快，結構不發(fā)達時，受時間影響就較小。 為了得到具有良好導電性能，又有較好加工性能的導電硅橡膠，

5、通過炭黑并用制備了導電硅橡膠，研究了填料并用對導電硅橡膠電性能及力學性能的影響。 通過在單一聚合物硅橡膠中填充不同粒徑的導電炭黑進行研究，發(fā)現(xiàn)了不同于單一導電填料填充的兩相體系的滲濾規(guī)律，即出現(xiàn)二次滲濾現(xiàn)象。根據(jù)導電機理解釋了二次滲濾現(xiàn)象產生的原因。 BP2000超導電炭黑導電性能好，加入少量BP2000超導電炭黑就能顯著提高材料的導電性能，但炭黑加入到硅橡膠中，對硅橡膠的力學性能和加工性能有著顯著的影響。通過對其進行化