镀银铝粉填充型电磁屏蔽硅橡胶的制备与性能

研究了镀银铝粉填充量和环境试验对电磁屏蔽硅橡胶电学和力学性能的影响。结果发现,镀银铝粉填充量为210份(质量)是电磁屏蔽硅橡胶的逾渗阈值;最佳的镀银铝粉填充量为230份(质量),此时电磁屏蔽硅橡胶的体积电阻率为6.75×10-3Ω.cm,拉伸强度为2.3MPa,扯断伸长率为571%,邵尔A硬度为65;镀银铝粉填充型电磁屏蔽硅橡胶具有较好的耐高低温和热空气老化性能,而耐盐雾性能较差。     

镀覆工艺对镀镍铝粉/硅橡胶复合材料电磁屏蔽性能的影响

采用不同镀覆工艺(置换法、还原法和先置换后还原法)制备镀镍铝粉,研究镀覆工艺对镀镍铝粉/甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)复合材料电磁屏蔽性能的影响。结果表明:采用置换法制备的镀镍铝粉镍镀层厚度较小;采用还原法制备的镀镍铝粉镀层结合强度较低;采用先置换后还原法制备的镀镍铝粉镀层厚度较大,镀层结合强度较高;采用先置换后还原法制备的镀镍铝粉/MVQ复合材料电磁屏蔽性能优异,在30～3 000 MHz频段内,其电磁屏蔽效能在55～95 dB之间。     

镀银铝粉/导电硅橡胶复合材料的制备与性能

在硅橡胶混炼胶母胶中填充镀银铝粉制备了几种导电的硅橡胶复合材料,采用扫描电子显微镜观察了镀银铝粉在硅橡胶基体中的分散情况,考察了镀银铝粉填充量对材料微观形貌、邵尔A硬度、拉伸强度及导电性能的影响,结合导电橡胶制品对使用寿命的需求背景,分析了热空气加速老化对导电硅橡胶复合材料填料表面元素含量、物理力学性能、导电性能及电磁屏蔽效能的作用机理。结果表明,随着镀银铝粉填充量的增加,单位面积上铝粉粒子相互接触面积增大并逐渐形成挤压堆积形态;材料的邵尔A硬度逐渐增大,拉伸强度先增大而后基本保持稳定,拉断伸长率呈直线下降趋势;材料电阻率明显降低,最低可达1.2×10~(-3)Ω·cm,导电性能不断提高。经过150℃高温热空气加速老化后,材料内部镀银铝粉颗粒表面的O元素发生较明显的增大;随着老化时间的增加,邵尔A硬度和拉伸强度呈增大趋势,拉断伸长率减小,电阻率呈现规律增大的趋势,电磁屏蔽效能则呈现出相反的变化趋势。     

偶联剂改性镀银铝粉填充型电磁屏蔽硅橡胶的性能研究

研究偶联剂种类和用量以及盐雾试验对镀银铝粉填充型电磁屏蔽硅橡胶性能的影响。结果表明:加入偶联剂KH-550和NDZ-105,电磁屏蔽硅橡胶的体积电阻率(ρv)增大,物理性能变差,耐盐雾性能无明显改善。加入偶联剂VTPS的硅橡胶的屏蔽效能和耐盐雾性能较好,当偶联剂用量为3份时,ρv达到5.7×10-3Ω.cm,在30 MHz～10GHz频率范围内,屏蔽值(SE)大于78 dB,在1 GHz处有最大SE,为129.4 dB;盐雾试验后的ρv为6.7×10-3Ω.cm,在30 MHz～10 GHz频率范围内,SE大于76 dB,在1 GHz处有最大SE,为128.6 dB。     

镀镍石墨填充导电硅橡胶

北京化工大学的谢丽丽等人研究了硅烷偶联剂种类及用量、镀镍石墨用量对硅橡胶硫化特性、导电性能和力学性能的影响。结果发现,填充经含双键的硅烷偶联剂表面处理的镀镍石墨时,硅橡胶的硫化时间明显延长、硫化速率降低;填充经6份乙烯基三乙氧基硅烷表面处理的镀镍石墨时,硅橡胶的导电性能和力学性能均提高。随着镀镍石墨用量的增加,硅橡胶的体积电阻率逐渐下降,并出现逾渗现象,逾渗值为180～200份;满足硅橡胶导电性能要求的最佳镀镍石墨用量为200份。     

金属化碳纤维对PC/ABS电磁屏蔽塑料性能的影响

使用自行研发的碳纤维连续电镀镍生产设备生产镀镍碳纤维(NCF),并用不同用量NCF填充聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(PC/ABS)合金基材,采用包覆工艺制备PC/ABS电磁屏蔽塑料。研究了NCF用量对电磁屏蔽塑料力学性能、热性能、电性能和电磁屏蔽效能的影响。结果表明,NCF能够在PC/ABS中均匀分散,且两者很好地结合在一起,形成完善的导电网络结构;NCF可以提高电磁屏蔽塑料的力学性能、热性能、导电性能;在NCF质量分数为18%时,电磁屏蔽塑料的综合性能最优,拉伸强度为108.18 MPa,拉伸弹性模量为15 GPa,缺口冲击强度为6.82 kJ/m~2,热变形温度为120℃,体积电阻率为7.10×10~(–3) Ω·cm,屏蔽效能可达到52～72 dB。     

石墨烯改性导电液体聚硫醚密封剂的制备及其性能研究

以镀镍石墨和石墨烯为导电填料,液体聚硫醚橡胶为基体,制备了导电室温硫化聚硫醚密封材料。研究了镀镍石墨和石墨烯用量对聚硫醚密封剂导电性能、力学性能、耐热性能的影响。结果表明,石墨烯/镀镍石墨复合导电填料体系具有良好的导电性能;在体积电阻率相同的条件下,与镀镍石墨相比,复合导电填料可实现密封剂密度降低约20%。此外,石墨烯具有优异的补强效果,添加石墨烯的密封剂之耐燃油和热空气老化后力学性能保持率显著高于无石墨烯密封剂材料,并且具有更好的耐盐雾和电磁屏蔽性能。     

镀银镍粉/硅橡胶高导电复合材料的制备及性能研究

研究镀银镍粉体积分数对镀银镍粉/硅橡胶高导电复合材料性能的影响。结果表明:随着镀银镍粉体积分数增大,复合材料的邵尔A型硬度增大,拉断伸长率快速减小,体积电阻率减小并出现明显逾渗现象;当镀银镍粉体积分数为0.44时,复合材料具有良好的导电稳定性和优异的电磁屏蔽效能,但耐电化学腐蚀性能较差。     

高导电率金属填充型高导电硅橡胶研究

导电硅橡胶是在硅橡胶中填充导电颗粒通过高温硫化而形成的导电材料。他们具有很好的导电性、良好的密封性和耐高低温性能。可广泛适用于抗电磁干扰密封及压力、环境密封等用途。研制电磁屏蔽高导电硅橡胶,我们采用甲基乙烯基硅橡胶为基胶,研究了不同导电填料(玻璃镀银粉、铝镀银粉、纯银粉)对导电橡胶体电阻率、力学性能的影响。体电阻率达到10-3Ωcm级。试验表明,当硅胶与导电填料体积用量比在1:1.5时候,纯银粉的导电橡胶导电性最好。     

石墨镀镍FIP加成型有机硅密封剂的制备和性能研究

以甲基乙烯基硅橡胶为基体,石墨镀镍粉体为导电填料,制备了石墨镀镍FIP加成型有机硅密封剂。考察了石墨镀镍粉体填充量对密封剂力学性能、导电性能的影响,对比了热处理前后密封剂的力学性能随石墨镀镍粉体填充量的变化;同时考察了偶联剂处理石墨镀镍粉体后对密封剂力学性能、导电性能的影响。研究结果表明:经过热处理后的密封剂硬度明显增加,拉伸强度和断裂伸长率也有一定程度增加;随着石墨镀镍粉体填充量的增加,密封剂的体积电阻率出现了五个数量级的转变,其渗滤阈值为54%～56%;使用偶联剂处理石墨镀镍粉体后,可明显提升密封剂的导电性能,同时密封剂的力学性能也有所改善。     

导电防霉电磁屏蔽硅橡胶的制备

通过添加导电填料和防霉剂制备了具有防霉性能和电磁屏蔽性能的硅橡胶胶料;比较了3种防霉剂对硅橡胶硫化性能和防霉性能的影响。结果表明,防霉剂对硅橡胶具有延迟硫化作用;添加防霉剂后,硅橡胶防霉性能明显提高;液体防霉剂的防霉效果好于固体防霉剂。铝银导电体系的导电性能优于石墨镀镍体系,但石墨镀镍体系的防霉性能优于铝银导电体系;在铝银导电体系中加入防霉剂可得到高导电性防霉电磁屏蔽硅橡胶胶料。     

镀镍石墨导电硅橡胶的制备和性能研究

以镀镍石墨为导电填料制备导电硅橡胶,研究了镀镍石墨粒径、交联剂和硅烷偶联剂种类对导电硅橡胶力学性能及导电性能的影响,探讨了镀镍石墨粒径及用量影响导电硅橡胶力学性能和导电性能的机理,并尝试使用硅油降低导电硅橡胶的硬度。结果表明:镀镍石墨经硅烷偶联剂WD-20预处理后,导电硅橡胶的导电性能明显提高;镀镍石墨的粒径越大,导电性能越好,但也会对力学性能产生劣化作用,而当用量为120份时,其力学性能受粒径大小影响已非常小;硅油有提高力学性能、降低硬度的作用,并且对导电性能影响不大。     

苯醚1,2-亚乙基硅橡胶与常用硅橡胶的性能比较

在相同配方、相同工艺条件下比较了甲基乙烯基硅橡胶、低苯基硅橡胶、中苯基硅橡胶和苯醚1,2-亚乙基硅橡胶的常温力学性能、300℃下热氧老化性能、70℃湿热老化性能和耐辐照性能。结果表明,苯醚1,2-亚乙基硅橡胶的常温力学性能、耐湿热老化性能、耐辐照性能最佳,而耐300℃的热氧老化性能最差;中苯基硅橡胶的常温力学性能较差,但具有最优的300℃热氧老化性能;低苯基硅橡胶的湿热老化性能最差。     

硅橡胶-石墨烯层结构绝缘电磁屏蔽材料的研发

以甲基乙烯基硅橡胶生胶为基胶,添加含氢硅油、铂金催化剂等,采用压延工艺制得1~3 mm厚硅橡胶片材;以硅烷偶联剂改性石墨烯并与胶粘剂混合制得涂料,喷涂在硅橡胶片材表面,制得硅橡胶-石墨烯层结构绝缘电磁屏蔽材料。该材料初始电磁屏蔽效能可达82 d Bm,拉伸强度6.5 MPa,电气强度25.3 k V/mm,经紫外光及热老化后,电磁屏蔽效能、力学性能及绝缘性能虽有不同幅度的下降,但仍能满足10 k V带电作业机器人外绝缘及电磁屏蔽应用需求。     

不锈钢纤维填充ABS的制备与性能研究

制备了不锈钢纤维(SSF)填充(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)导电工程塑料,研究了材料的屏蔽效能、网络结构、物理力学性能及加工性能。结果表明,SSF长径比和接触面积越大,搭接与分散越好,可获得越高的导电性能和屏蔽效能。随着SSF添加量的增加,材料的屏蔽效能显著提高,但其加工性能及冲击强度降低。     

镀镍石墨/杜仲橡胶复合材料的制备及性能

用硅烷偶联剂对镀镍石墨(NCG)进行湿法处理,采用机械共混法制备了镀镍石墨/杜仲橡胶(EUG)复合材料,考察了NCG用量对NCG/EUG复合材料导电性能、电磁屏蔽效能和力学性能的影响。结果表明,随着NCG质量分数的增加,NCG/EUG复合材料的电导率和电磁屏蔽效能逐渐增大,拉伸强度先增大后减小,扯断伸长率逐渐降低,邵尔A硬度逐渐增大。当NCG质量分数为50%时,NCG/EUG复合材料的电导率可达到2.59 S/cm,电磁屏蔽效能最高可达到47.50 dB。     

电磁波屏蔽橡胶的线性电阻特性研究

研究了华光炭黑及N234炭黑填充的屏蔽硅橡胶的线性电阻特性。发现当橡胶具有最大的线性电阻特性时，其导电性与力学性能具有最佳的结合点，并由此确定了N234和HG-1B的最佳填充量。同时对其屏蔽及导电机理作出了比较合理的理论模型解释。     

Al2O3对导热硅橡胶性能的影响

考察了微米Al2O3的填充量及其粒径对甲基乙烯基硅橡胶导热性能及力学性能的影响,与纳米Al2O3填充硅橡胶进行了对比。结果表明:硅橡胶的导热系数随微米Al2O3填充量的增加而升高,但微米Al2O3填充量过大时,硅橡胶的力学性能和加工性能变差,最大填充量不宜超过220份。当微米Al2O3填充量小于100份时,大粒径Al2O3填充硅橡胶的导热性能优于小粒径Al2O3填充硅橡胶;当微米Al2O3填充量超过100份后,5μmAl2O3填充硅橡胶的导热性能优于50μmAl2O3填充硅橡胶;0·5μmAl2O3填充硅橡胶的导热性能始终低于5μm和50μmAl2O3填充硅橡胶;纳米Al2O3填充硅橡胶的导热性能明显优于微米Al2O3填充硅橡胶。小粒径Al2O3填充硅橡胶的力学性能优于大粒径Al2O3填充硅橡胶。与单一微米粒径的Al2O3填充硅橡胶相比,在高填充量(180份)下,50,5,0·5μm与50nm的AlO(质量比2∶5∶1∶1)混合填充硅橡胶呈现较高的导热性能和拉伸强度。     

二段硫化工艺对铝镀银导电橡胶性能的影响

导电橡胶是一种复合型导电高分子材料,具有导电性好、耐高低温以及柔韧性好、易加工等性能。对硫化工艺对铝镀银导电橡胶导电性能、电磁屏蔽效能和力学性能的影响进行了系统研究。     

高导电硅橡胶环境适应性研究

以镀银铝粉填充硅橡胶制备的高导电硅橡胶为研究对象,通过对比初始与航空机载设备各环境试验后的性能测试结果,分析了高导电硅橡胶的环境适应性。结果表明：高温、低温、温度冲击、湿热、盐雾、霉菌、酸性大气、臭氧和太阳辐照环境对高导电硅橡胶的密度和硬度基本无影响;拉伸强度、断裂伸长率在太阳辐照和臭氧环境后降低;表面电阻在56 d太阳辐照环境后,由0.028Ω增大到0.156Ω,电性能衰减明显。因此,在设计和使用镀银铝粉填充的高导电硅橡胶时需要对其导电性能预留一定的下降裕度,方可满足设备耐久性要求。