一種抗靜電絕緣材料及其製備方法
2023-09-17 00:26:50 1
一種抗靜電絕緣材料及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種抗靜電絕緣材料及其製備方法，所述抗靜電絕緣材料的組分包括：乙烯基矽橡膠、沉澱法白炭黑、過氧化二異丙苯、抗氧劑和矽烷偶聯劑、水合氧化鋁顆粒和水合氧化鎂顆粒；重量份配比為：乙烯基矽橡膠100、沉澱法白炭黑40～50、過氧化二異丙苯3～5、抗氧劑1～2、矽烷偶聯劑6～8、水合氧化鋁顆粒8～10、水合氧化鎂顆粒5～8；所述性能為：拉伸強度20.5～21.7MPa，斷裂伸長率520～560%，表面電阻率1.02×105～2.3×105Ω。本發明的製備方法簡便，容易實現，所製備的絕緣材料具有優異的力學綜合性能和超低的表面電阻率，能有效預防絕緣材料使用過程中靜電的產生，且具有抗靜電性能持久，不改變絕緣材料電絕緣性能的優點，具有廣闊的應用前景。
【專利說明】一種抗靜電絕緣材料及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及絕緣材料【技術領域】，特別是涉及一種抗靜電絕緣材料及其製備方法。【背景技術】
[0002]矽橡膠因具有優異的耐熱性、抗寒性和電氣絕緣性等被廣泛應用於電子電氣等行業。然而，正是由於這種突出的電絕緣性能，使矽橡膠基絕緣材料在使用過程中表面容易積累電荷，產生嚴重的靜電現象，降低了使用的安全性。現有技術通常採用表面塗布抗靜電劑和在材料內部添加導電填料(如乙炔炭黑)兩種方法來消除靜電。前者效果雖好，但持續性差，使用過程中經擦拭成水洗得容易失去抗靜電性；後者的持久性好，但從根本上改變了材料的電絕緣性能，在電絕緣要求較高的場合不適用。
【發明內容】
[0003]本發明主要解決的技術問題是提供一種抗靜電絕緣材料及其製備方法，能夠滿足對抗靜電持久性和電絕緣性能的要求。
[0004]為解決上述技術問題，本發明採用的一個技術方案是:提供一種抗靜電絕緣材料，包括:乙烯基矽橡膠、沉澱法白炭黑、過氧化二異丙苯、抗氧劑和矽烷偶聯劑，其特徵在於，該抗靜電絕緣材料還包括水合氧化鋁顆粒和水合氧化鎂顆粒；所述抗靜電絕緣材料的各組分的重量份配比為:乙烯基矽橡膠100、沉澱法白炭黑40~50、過氧化二異丙苯3~5、抗氧劑I~2、矽烷偶聯劑6~8、水合氧化鋁顆粒8~10、水合氧化鎂顆粒5~8。
[0005]在本發明一個較佳實施例中，所述水合氧化鋁顆粒的粒徑為8~15 μ m。
[0006]在本發明一個較佳實施例中，所述水合氧化鋁顆粒的粒徑為30~50 μ m。
·[0007]為解決上述技術問題，本發明採用的另一個技術方案是:提供一種抗靜電絕緣材料的製備方法，該製備方法包括以下步驟:
(1)偶聯處理:在電動攪拌裝置中加入表面乾燥的水合氧化鋁顆粒和水合氧化鎂顆粒，混合均勻後，在攪拌下按配方將矽烷偶聯劑逐滴加入其中，升溫至80°C，保溫攪拌30min，得到表面矽烷化處理的水合氧化鋁顆粒和水合氧化鎂顆粒；
(2)混煉:開通冷卻水，將雙輥開煉機前後輥的輥速調為1:1.2，按配方加入矽橡膠過輥塑煉2min，調整輥間距為2~3mm，待矽橡膠包輥後，依次加入抗氧劑和沉澱法白炭黑，其中白炭黑分三次加入，以使其分散均勻，控制輥溫為40~50°C，然後加入步驟(1)中表面矽烷化處理的水合氧化鋁顆粒和水合氧化鎂顆粒，混煉3~5min使其分散均勻，最後加入過氧化二異丙苯，打包、薄通各5次，調整輥距以2_厚度下片，得到混煉膠片；
(3)硫化成型:將步驟(2)中製備的混煉膠室溫停放24h後，用無轉子硫化儀測試其最佳硫化溫度為170°C，硫化時間為15min，然後用15MPa平板硫化機硫化成型，得到抗靜電絕緣材料。
[0008]本發明的有益效果是:本發明一種抗靜電絕緣材料的製備方法簡便，容易實現，所製備的絕緣材料具有優異的力學綜合性能和超低的表面電阻率，能有效預防絕緣材料使用過程中靜電的產生，且具有抗靜電性能持久，不改變絕緣材料電絕緣性能的優點，具有廣闊的應用前景。
【具體實施方式】
[0009]下面對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護範圍做出更為清楚明確的界定。
[0010]本發明實施例包括:
一種抗靜電絕緣材料，包括:乙烯基矽橡膠、沉澱法白炭黑、過氧化二異丙苯、抗氧劑和矽烷偶聯劑，其特徵在於，該抗靜電絕緣材料還包括水合氧化鋁顆粒和水合氧化鎂顆粒；所述水合氧化鋁顆粒的粒徑為8~15 μ m ;所述水合氧化鋁顆粒的粒徑為30~50 μ m。
[0011]模壓成型時，水合氧化鋁顆粒和水合氧化鎂顆粒在絕緣材料表面形成一層水分子吸附膜，可防止電荷的吸附，由於水合氧化鋁顆粒和水合氧化鎂顆粒填充在絕緣材料中，在絕緣材料使用過程中可以不斷的產生上述水分子吸附膜，即這種水分子吸附膜具有可再生性；另外，由於水合氧化鋁顆粒和水合氧化鎂顆粒中含有少量的可溶性鹼金屬氧化物，它們進入上述水分子膜中可產生鹼金屬離子，從而在較大程度上降低絕緣材料的表面電阻，有助於材料表面的電荷釋放，防止靜電的發生。
[0012]實施例1
乙烯基娃橡膠100、沉澱法白炭黑40、過氧化二異丙苯3、抗氧劑1、矽烷偶聯劑6、水合氧化鋁顆粒8、水合氧化鎂顆粒5。
[0013]製備方法包括以下步驟:
(1)偶聯處理:在電動攪拌裝置中加入表面乾燥的水合氧化鋁顆粒Sg和水合氧化鎂顆粒5g，混合均勻後，在攪拌下按配方將6g矽烷偶聯劑逐滴加入其中，升溫至80°C，保溫攪拌30min,得到表面矽烷化處理的水合氧化鋁顆粒和水合氧化鎂顆粒；
(2)混煉:開通冷卻水，將雙輥開煉機前後輥的輥速調為1:1.2，按配方加入100g矽橡膠過輥塑煉2min，調整輥間距為2~3mm，待矽橡膠包輥後，依次加入Ig抗氧劑和40g沉澱法白炭黑，其中白炭黑分三次加入，以使其分散均勻，控制輥溫為40~50°C，然後加入步驟(I)中表面矽烷化處理的水合氧化招顆粒和水合氧化鎂顆粒，混煉3~5min使其分散均勻，最後加入3g過氧化二異丙苯，打包、薄通各5次，調整輥距以2mm厚度下片，得到混煉膠片；
(3)硫化成型:將步驟(2)中製備的混煉膠室溫停放24h後，用無轉子硫化儀測試其最佳硫化溫度為170°C，硫化時間為15min，然後用15MPa平板硫化機硫化成型，得到抗靜電絕緣材料。
[0014]上述方法得到的抗靜電絕緣材料的性能如下:
拉伸強度20.5MPa，斷裂伸長率560%，表面電阻率2.3 X IO5 Ω。
[0015]實施例2
乙烯基娃橡膠100、沉澱法白炭黑50、過氧化二異丙苯5、抗氧劑2、矽烷偶聯劑8、水合氧化鋁顆粒10、水合氧化鎂顆粒8。
[0016]製備方法包括以下步驟: (O偶聯處理:在電動攪拌裝置中加入表面乾燥的水合氧化鋁顆粒IOg和水合氧化鎂顆粒Sg，混合均勻後，在攪拌下按配方將Sg矽烷偶聯劑逐滴加入其中，升溫至80°C，保溫攪拌30min，得到表面矽烷化處理的水合氧化鋁顆粒和水合氧化鎂顆粒；
(2)混煉:開通冷卻水，將雙輥開煉機前後輥的輥速調為1:1.2，按配方加入100g矽橡膠過輥塑煉2min，調整輥間距為2~3mm，待矽橡膠包輥後，依次加入2g抗氧劑和50g沉澱法白炭黑，其中白炭黑分三次加入，以使其分散均勻，控制輥溫為40~50°C，然後加入步驟(I)中表面矽烷化處理的水合氧化招顆粒和水合氧化鎂顆粒,混煉3~5min使其分散均勻，最後加入5g過氧化二異丙苯，打包、薄通各5次，調整輥距以2mm厚度下片，得到混煉膠片；
(3)硫化成型:將步驟(2)中製備的混煉膠室溫停放24h後，用無轉子硫化儀測試其最佳硫化溫度為170°C，硫化時間為15min，然後用15MPa平板硫化機硫化成型，得到抗靜電絕緣材料。
[0017]上述方法得到的抗靜電絕緣材料的性能如下:
拉伸強度21.7MPa，斷裂伸長率520%,表面電阻率1.02 X IO5 Ω。
[0018]以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發明的 專利保護範圍內。
【權利要求】
1.一種抗靜電絕緣材料，包括:乙烯基矽橡膠、沉澱法白炭黑、過氧化二異丙苯、抗氧劑和矽烷偶聯劑，其特徵在於，該抗靜電絕緣材料還包括水合氧化鋁顆粒和水合氧化鎂顆粒；所述抗靜電絕緣材料的各組分的重量份配比為:乙烯基矽橡膠100、沉澱法白炭黑40~50、過氧化二異丙苯3~5、抗氧劑I~2、矽烷偶聯劑6~8、水合氧化招顆粒8~10、水合氧化鎂顆粒5~8。
2.根據權利要求1所述的抗靜電絕緣材料，其特徵在於，所述水合氧化鋁顆粒的粒徑為8~15 μ m。
3.根據權利要求1所述的抗靜電絕緣材料，其特徵在於，所述水合氧化鋁顆粒的粒徑為 30 ~50 μ m。
4.一種權利要求1所述的抗靜電絕緣材料的製備方法，其特徵在於，該製備方法包括以下步驟:(1)偶聯處理:在電動攪拌裝置中加入表面乾燥的水合氧化鋁顆粒和水合氧化鎂顆粒，混合均勻後，在攪拌下按配方將矽烷偶聯劑逐滴加入其中，升溫至80°C，保溫攪拌30min，得到表面矽烷化處理的水合氧化鋁顆粒和水合氧化鎂顆粒；(2)混煉:開通冷卻水，將雙輥開煉機前後輥的輥速調為1:1.2，按配方加入矽橡膠過輥塑煉2min，調整輥間距為2~3mm，待矽橡膠包輥後，依次加入抗氧劑和沉澱法白炭黑，其中白炭黑分三次加入，以使其分散均勻，控制輥溫為40~50°C，然後加入步驟(1)中表面矽烷化處理的水合氧化鋁顆粒和水合氧化鎂顆粒，混煉3~5min使其分散均勻，最後加入過氧化二異丙苯，打包、薄通 各5次，調整輥距以2_厚度下片，得到混煉膠片；(3)硫化成型:將步驟(2)中製備的混煉膠室溫停放24h後，用無轉子硫化儀測試其最佳硫化溫度為170°C，硫化時間為15min，然後用15MPa平板硫化機硫化成型，得到抗靜電絕緣材料。
【文檔編號】B29C35/02GK103589165SQ201310482342
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月15日 優先權日:2013年10月15日
【發明者】周巧芬 申請人:崑山市奮發絕緣材料有限公司