[发明专利]一种发泡型电磁屏蔽橡胶及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种发泡型电磁屏蔽橡胶，其特征在于：该发泡型电磁屏蔽橡胶由以下按质量份数计的原料制备而成：橡胶100份、炭黑10～30份、延展碳纳米管/炭黑化学键合导电填料3～8份、金属粉体I 2～10份、金属粉体II 4～20份、发泡剂5～20份、发泡助剂5～20份，硫化剂1份，促进剂0.5份，偶联剂0.3份，增塑剂5份，润滑剂1份。

2.根据权利要求1所述的一种发泡型电磁屏蔽橡胶，其特征在于：所述橡胶是乙丙橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、天然橡胶和氯丁橡胶中的一种；

所述炭黑是导电槽黑、导电炉法碳黑、超导电炉法碳黑、特导电炉法碳黑中的一种；

所述金属粉体I是平均粒径在50～800μm的金属粉末，是金属铁粉、镍粉、钴粉、铝粉、铂粉和银粉中的一种以上；

所述金属粉体II是平均粒径在500～2000μm的金属粉末，是金属铁粉、镍粉、钴粉、铝粉、铂粉和银粉中的一种以上；

所述的金属粉体II的平均粒径大于金属粉体I。

3.根据权利要求1所述的一种发泡型电磁屏蔽橡胶，其特征在于：所述发泡剂是偶氮二甲酰胺、4,4’-氧代双苯磺酰肼和N,N’-二亚硝基五次甲基四胺中的一种；

所述发泡助剂是硬脂酸、草酸、硼酸、氧化锌、硼砂和有机酸盐中的一种；

所述硫化剂是硫磺、过氧化物和醌类硫化剂中的一种；

所述促进剂是噻唑类促进剂M、噻唑类促进剂DM、二硫化四甲基秋兰姆、一硫化四甲基秋兰姆、二硫代氨基甲酸盐类ZDC和二硫代氨基甲酸盐类ZDMC中的一种；

所述偶联剂是异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯、异丙基二硬脂酰氧基铝酸酯、双(乙酰丙酮)(乙氧基异丙氧基)钛酸酯、二(乙酰丙酮基)钛酸二异丙酯、二(乙酰乙酸乙酯)钛酸二异丙酯、异丙基三(十二烷基苯磺酸)钛酸酯和异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)乙撑钛酸酯中的一种；

所述增塑剂是液体石蜡、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯和腰果壳油中的一种；

所述润滑剂是聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、石蜡和二硫化钼中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种发泡型电磁屏蔽橡胶，其特征在于：当发泡剂为N,N’-二亚硝基五次甲基四胺时，发泡助剂为硬脂酸，草酸，硼酸；当发泡剂为4,4’-氧代双苯磺酰肼，发泡助剂为氧化锌、硼砂或有机酸盐。

5.根据权利要求1所述的一种发泡型电磁屏蔽橡胶，其特征在于：所述延展碳纳米管/炭黑化学键合导电填料为一种以伸直碳纳米管内核，炭黑为外侧包裹物的线性导电填料，其制备方法包括如下步骤：

(1)使用强酸将炭黑、碳纳米管进行表面羧基化6～12小时；

(2)用硅烷偶联剂对炭黑进行表面处理，使硅烷偶联剂接枝到炭黑表面；

(3)将接枝硅烷偶联剂的炭黑在乙醇溶液中水解，使炭黑表面带羟基；

(4)将水解后带羟基的炭黑与步骤(1)所得表面带羧基的碳纳米管在甲苯或四氢呋喃中，60～75℃，反应2～6小时；

(5)将所得粉末在二甲苯中回流2～3小时，并过滤，除去残存的碳纳米管和碳杂质，得到延展碳纳米管/炭黑化学键合导电填料。

6.根据权利要求5所述的一种发泡型电磁屏蔽橡胶，其特征在于：步骤(1)所述强酸是浓硝酸、浓硫酸、浓盐酸或双氧水，所述炭黑为炉法炭黑、槽法炭黑或热裂解炭黑，所述碳纳米管为单壁碳纳米管或多壁碳纳米管；步骤(2)所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-三丙基乙氧基硅烷或γ-巯丙基三甲氧基硅烷。

7.根据权利要求1所述的一种发泡型电磁屏蔽橡胶，其特征在于：该发泡型电磁屏蔽橡胶的拉伸强度为1.5～4.9MPa，在10KHz～20MHz的范围内，电磁屏蔽效能为54.3～102.7dB，密度0.13～0.28g/cm³。