硅橡胶表面电磁屏蔽涂层的研究

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1、第26卷增刊2011年6月电波科学学报CHINESEJOURNALOFRADIOSCIENCEV01．26，SupJune．2011硅橡胶表面电磁屏蔽涂层的研究刘俊杰1桂泰江2李秀玲1杨帅1肖大玲3(1．中化化工科学技术研究总院，北京100011；2．海洋化工研究院，山东青岛266071；3．北京橡胶工业研究设计院，北京100143)摘要表面涂覆电磁屏蔽涂层的硅橡胶是一种高弹性、高导电性且价格低廉的密封型电磁防护材料，应用前景广泛．本工作通过物理共混和化学改性方法研究了两种不同树脂并制备导电涂料，考察了涂料在硫化硅橡胶表面

2、的附着效果及导电涂层的微观相态结构。结果表明：改性有机硅树脂制备涂料的附着效果较好；涂层中银粉分布比较均匀致密，涂层体积电阻率较低，附着力最好．关键词导电涂料；硫化硅橡胶；改性有机硅树脂；附着力；导电性能1．引言硅橡胶具有优良综合性能，广泛用作导电橡胶材料[1-61。硅橡胶本身不导电，现阶段常采用添加大量导电填料的方法制备导电硅橡胶，但为了获得较好的导电性能，通常需加入大量的导电填料，材料成本较高；其次，添加大量的导电填料往往导致材料的硬度升高，弹性下降，从而使其密封效果变差。导电涂料【74lJ是涂覆于高电阻率的高分子材料

3、表面，使其具有传导电流和排除积累静电荷能力的特种涂料。与真空溅射、塑料电镀等获得导电层的方法相比，导电涂料具有施工方便、设备简单、成本低廉和应用范围广等诸多优点，尤其适用于各种复杂形状的表面涂覆。将导电涂料涂覆于硅橡胶表面制备导电硅橡胶目前国内尚未有类似研究，具有十分重要的意义。因此，本工作采用物理共混和化学改性方法制备了几种树脂，通过添加导电填料制备导电涂料，并涂覆于硅橡胶表面，以期制备出具有较好导电性能的导电硅橡胶。2．实验部分2．1主要原料有机硅树脂，牌号SY409，瓦克化学股份有限公司；牌号DesmodurBL31

4、75SN，德国拜耳材料科技。氨基硅烷DB．550，湖北德邦化工新材料收稿日期：2011-01—01联系人：刘俊杰E-marl：liujunjie21@126．cOITI有限公司；硫化硅橡胶，实验室自制；银粉，昆明理工恒达科技有限公司；催化剂，固化剂，流平剂、消泡剂，溶剂(工业级)市售。2．2导电涂料的制备2．2．1物理共混法称取一定量的羟基有机硅树脂SY409和封闭型聚异氰酸酯BL3175SN，依次加入适量溶剂、导电填料、流平剂和消泡荆，高速分散30rain至无颗粒。2．2．2化学改性法称取一定量的MDI预聚体，搅拌过程中

5、缓慢滴加氨基硅烷得到聚氨酯改性有机硅树脂；将聚氨酯改性有机硅树脂与有机硅树脂增粘剂按照一定比例混合，加入溶剂，搅拌同时加入固化剂和催化剂得到改性有机硅树脂。2．2．3导电涂料的制备将一定量的树脂与催化剂、交联剂、银粉和助剂按比例混合，搅拌至分散均匀，加入溶剂，调节至合适的粘度并喷涂在硫化硅橡胶表面，涂膜在160℃烘箱中固化5～10rain。3．结果与讨论3．1涂层的附着力3．1．1物理共混为了提高树脂与硫化硅橡胶的附着力，并获增刊刘俊杰等：硅橡胶表面电磁屏蔽涂层的研究115得综合性能优异的涂料，采用物理共混的方法将封闭型聚

6、异氰酸酯BL3175SN与羟基有机硅树脂SY409按照一定比例混合后涂覆于硅橡胶表面，涂层在160"C固化5～10rain。附着力测试结果见表l所示：衰1BL3175SN与SY409质量比对涂层附着力的影响BL3175SN：SY409附着力(级)I：2．71：2．8l：2．9I：3由表l可知，采用羟基有机硅树脂与封闭型聚异氰酸酯制备清漆在硫化硅橡胶上的附着效果一般，提高混合物中SY409的含量，附着力没有变化。主要原因是硅橡胶表面能较低，制各涂层很难在硫化硅橡胶表面铺展，附着效果较差。为了解决硫化硅橡胶表面难涂覆问题，研究

7、分别采用溶剂甲苯和氨基硅烷处理硫化硅橡胶10rain，然后涂覆上述制备的清漆，附着力测试结果见表2所示：表2表面处理对涂层附着力的影响表面处理方式附着力(级)甲苯氨基硅烷l2由表2可以看出，采用甲苯和氨基硅烷对硫化硅橡胶进行表面处理后，附着效果明显变好，采用甲苯溶剂处理后，附着力最佳，达到1级。分析原冈可能是硫化硅橡胶在甲苯溶液中发生溶胀，涂覆在表面的涂料树脂进入到硫化硅橡胶交联网络之间，在溶剂挥发后，涂料树脂与硫化硅橡胶分子间形成稳定的搭接，附着效果变好。而采用氨基硅烷进行表面处理后，改善了涂料与硅橡胶之间的界面，冈此，

8、附着效果变好，但是涂料与硫化硅橡胶之间的作用力较弱，不能形成类似甲苯处理后的搭接作用。因此，采用硅烷进行表面处理后的附着效果不及甲苯溶j：f!J处理后的附着效果。3．1．2化学改性已有专利报道[12】，通过化学改性的方法制备有机硅改性聚氨酯树脂，然后加入有机硅树脂增粘剂得到有机硅改质聚氨酯树脂．该树脂制