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防霉电磁屏蔽橡胶的研究及制备

防霉电磁屏蔽橡胶的研究及制备


电子通信技术的高速发展也带来了日益突出的电磁干扰、电磁信息泄露问题,高导电硅橡胶做为重要的电磁屏蔽密封材料,以其屏蔽效能高、弹性好、耐高低温等优点被广泛应用在EMI解决方案中。

但在一些恶劣环境使用中,如海上作业的舰载设备、经常处于潮湿环境中无人值守的通信基站上,导电橡胶的硅橡胶基体会受到霉菌的侵蚀,导致其发霉、长毛,进而使导电橡胶内的金属颗粒受到腐蚀,失去密封和电磁屏蔽作用,甚至会对仪器造成损伤。

本文研究了三种防霉剂对导电硅橡胶性能的影响,优化试验配方最终得到了防霉性能优异、导电性能良好并且物理机械性能复合标准要求的复合材料。

1 实验

  • 1.1主要原材料

甲基乙烯基硅橡胶,110-2,东爵有机硅集团有限公司;气相法白炭黑,德固赛;过氧化物双-2,5,阿克苏;三烯丙基异氛尿酸酯(TAIC),湖南浏阳化工厂产品;镀银铝粉,美国波特公司;防霉剂1(F1):JKCIDE-SZ99P,杂环衍生物复配物,类白色粉末,盐城市聚科化工有限公司;防霉剂2(F2):JKCIDE-ST3200,杂环衍生物复配物,亮琥珀色透明液体,盐城市聚科化工有限公司;防霉剂3F3): Kathon 910SB,无色透明液体,美国罗门哈斯公司生产。

  • 1.2 式样制备

甲基乙烯基硅橡胶 100,镀银铝粉 250,白炭黑 变量,双-2,5 变, TAIC 变量,脱模剂 变量,防霉剂 变量。开炼机混:在Φ160mm×320mm型开炼机(广东省湛江机械厂生产)上将硅橡胶包辊,然后依次加入白炭黑、导电填料、助硫化剂、硫化剂等,混炼至混合均匀,薄通三遍,出片。硫化工艺:一段硫化是在25t平板硫化机硫化,条件为175℃×10MPa×15min。二段硫化在电热鼓风干燥箱中进行,条件为200℃×4h。

  • 1.3分析与测试

硫化特性:用R-C3无转子硫化仪(北京环峰仪器有限公司生产)测试复合胶的硫化曲线,胶烧时间是t10,正硫化时间是t90,复合胶的最小剪切扭矩ML,最大剪切扭矩MH,ΔM=MH-ML。力学性能:采用CMT4104型电子拉力机(深圳新三思计量技术公司生产),按GB/T 528-2009和GB/T 531-2008测试导电硅橡胶复合材料的力学性能。导电性能:截取长为100mm、宽为10mm、厚为2mm的样条五个,按MIL-DTL-83528c标准测试,按B/T2439-2001测试样条的体积电阻率,根据ρV=RS/L计算,然后取平均值。防霉性能:硫化胶的防霉性能按GB 2423.16-2008进行测试,测试的菌种包括黑曲霉、土曲霉和绿色木霉等八种菌种。

2 结果与讨论

2.1 防霉剂种类和用量对硫化胶物理机械性能的影响

实验首先考察了防霉剂种类和用量对导电硅橡胶的基体硅橡胶物理机械性能的影响。从表1可以看出,不同种类的防霉剂均对硅橡胶性能有明显的影响,均随添加量的增加,硫化胶拉伸强度下降;液体防霉剂(F2、F3)组,硬度随添加量增加而降低。液体防霉剂F2、F3)相比固体防霉剂(F1)对硫化硅橡胶的影响要小,F3的影响最小。

尽管增加防霉剂的用量会提高硫化胶的防霉菌性能,但会降低硫化胶的物理机械性能,所以在满足防霉性能的前提下,应尽量降低防霉剂的用量。

表1 防霉剂用量和种类对硫化硅橡胶物理机械性能的影响

项目 空白组 F1的用量 F2的用量 F3的用量
1 2 3 1 2 3 1 2 3

邵尔A硬度,度

32 30 35 39 32 27 21 31 30 27

拉伸强度,MPa

2.2 2.0 1.5 1.5 2.1 1.6 1.4 2.2 1.9 1.7

扯断伸长率,%

300 236 201 144 252 394 216 245 327 357

100%定伸应力,MPa

0.5 0.8 0.6 1.0 0.7 0.3 1.3 0.6 0.9 1.5

撕裂强度,KN/m

6.7 6.4 4.9 5.0 6.1 6.2 5.8 5.9 6.5 6.5

文章分类: 基础知识    概念
2021-11-22 14:02:43
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