导电炭黑三元乙丙橡胶电磁屏蔽复合材料的性能研究

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1、第l期赵宜武等．导电炭黑／三元乙丙橡胶电磁屏蔽复合材料的性能研究导电炭黑／三元乙丙橡胶电磁屏蔽复合材料的性能研究赵宜武1，邹华1，田明1’孙，张立群1’2，李淑环3(1．北京化工大学北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室，北京100029；2．北京化工大学纳米材料先进技术与应用科学教育部重点实验室，北京100029；3．北京橡胶工业研究设计院，北京100143)摘要：以三元乙丙橡胶(EPDM)为基体、导电炭黑为导电填料，并添加增塑剂，制备可挤出加工的炭黑／EPDM电磁屏蔽复合材料，研究炭黑和增

2、塑剂的品种和用量对复合材料性能的影响。结果表明：添加结构度高、粒径小的导电炭黑有利于形成导电网络；随着炭黑用量的增大，复合材料的体积电阻率逐渐降低，当炭黑用量达到18份时，可以得到体积电阻率小于10n·cm的导电橡胶复合材料；添加20份石蜡油时，能有效降低胶料的门尼粘度。关键词：炭黑；三元乙丙橡胶；复合材料；导电性能；电磁屏蔽效能中图分类号：TQ333．4；TQ330．38+1文献标志码：A文章编号：1000—890X(2015)01—0005—05随着近代科学技术的发展，电子、电气、通信用量对

3、复合材料性能的影响，并尝试加入增塑剂技术获得了广泛的运用和普及，这些设备在运行石蜡油，以期降低混炼胶的门尼粘度，使材料具备时，会产生各种不同频率的电磁辐射，人们在日常挤出加工的可行性。生活得到便利的同时，也正遭受着越来越严重的健康威胁。部分电磁设备在运行过程中，也会在1实验不同程度上受到外界电磁波的干扰，造成设备不1．1主要原材料能正常运行[1]。因此，需要对电磁波进行屏蔽。EPDM，牌号4703，荷兰DSM公司产品；炭导电橡胶具备橡胶特有的高弹性和导电性，能够黑VXC一72和炭黑BP-2000

4、，美国卡博特化工有有效地实现电磁密封。目前常用的导电填料包括限公司产品；炭黑EC-600JD，日本狮王株式会社炭系、金属系和复合金属导电填料三大类，其中，产品；石蜡油，牌号N6030，广州聚烽化工有限公导电炭黑的导电稳定性好，成本低，能提高橡胶材司产品。料的耐磨性能，且对橡胶有良好的补强作用，成为1．2试验配方市场上常用的导电填料之一[2]。EPDM100，氧化锌5，硬脂酸2，硫黄三元乙丙橡胶(EPDM)以其优异的耐低温性能、耐候性能、耐老化性能和耐腐蚀性能等成为应1．5，促进剂CZ1，促进剂T

5、MTD0．5，炭黑用较为广泛的橡胶基体材料[3]。在某些场合，对变品种、变量。电磁屏蔽要求较低，炭黑填充EPDM导电复合材1．3试验设备和仪器料既能达到使用要求，同时又能大幅降低成本，因XK一160型两辊开炼机，上海橡胶机械一厂此具有较高的使用价值和较好的市场前景。产品；MR—C3型无转子硫化仪、甜84型直流电桥本工作以3种导电炭黑为导电填料制备炭和M38100型门尼粘度仪，北京环峰化工机械实黑／EPDM电磁屏蔽复合材料，研究炭黑结构及验厂产品；25t平板硫化机，上海橡胶机械制造厂产品；CMT一

6、4104型微控电子万能试验机，深圳新作者简介：赵宜武(1989--)，男，湖北孝感人，北京化工大学三思材料检测有限公司产品；XY一1型橡胶硬度在读硕士研究生，主要从事电磁屏蔽复合材料的研究。计，上海化工机械四厂产品。*通信联系人万方数据橡胶工业2015年第62卷1．4试样制备且远大于另外两种炭黑。将EPDM置于开炼机上进行塑炼，包辊后依2．2炭黑结构的影响次加入硫化活性剂、炭黑、增塑剂和硫化剂等，混2．2．1硫化特性匀薄通10次后下片。胶料采用平板硫化机进行3种导电炭黑填充EPDM胶料的门尼粘度

7、硫化，硫化条件为170℃／15MPa×t。。，硫化胶停和硫化特性如表2所示。放16h后进行性能测试。1．5性能测试表23种导电炭黑填充EPDM胶料的胶料的门尼粘度按GB／T1232．1—2000《未门尼粘度和硫化特性硫化橡胶用圆盘剪切粘度计进行测定第1部分：门尼粘度的测定》进行测试；硫化特性按GB／T16584--1996<<橡胶用无转子硫化仪测定硫化特性》进行测试，温度为170℃；拉伸性能按GB／T528--2009<(硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》进行测试；撕裂性能按GB／T5

8、29--2008<<硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定(裤形、直角形和新月形试样)》进行测试，直角注：炭黑用量均为40份。形试样；体积电阻率按GB／T2439--2001《硫化从表2可以看出，与炭黑VXC一72／EPDM胶橡胶或热塑性橡胶导电性能和耗散性能电阻率料相比，炭黑BP一2000和EC一600JD填充的EP—的测定》进行测试；电磁屏蔽性能由中国计量科学DM胶料硫化时间较长，硫化速度较慢，且最大与研究院按文件NIM—ZY-2000—05一EMC-细则一06最小转矩差值较小，说明炭黑BP一2