[发明专利]一种用于硅橡胶复合导电薄膜的导电填料

说明书

技术领域

本发明属于硅橡胶技术领域，具体的说是一种用于硅橡胶复合导电薄膜的导电填料。

背景技术

硅橡胶属特种橡胶中的一种，具有良好的耐高低温、绝缘、透气性等性能，广泛应用于工业、医疗、日常生活等领域。导电硅橡胶是在硅橡胶中加入导电填料而使其具备导电性能，具有体积小、柔性好、调换方便、制作成本低、导电性能好等优点，可以作为一种较理想的柔性压力传感器的敏感材料，广泛应用于医疗器械，体育训练，生物材料等诸多领域。

导电填料主要有炭系填料、金属填料、复合填料等。其中炭系导电填料，最常用的有炭黑、石墨、碳纤维三大类；金属填料，常用的导电填料有金、银、铜、镍、铁等细粉末；复合导电填料则包括镀金属的粉体和纤维等。在众多导电调料中，炭黑由于具有良好的导电性，粒径小，比表面积大，表面活性大能赋予硅橡胶良好的强度和弹性而成为最常用的导电填料。炭黑粒径越小，比表面积越大，单位体积内炭黑导电颗粒数目越大，导电网络结构形成较多，越利于导电。但是当炭黑粒径较小时炭黑粒子间会产生极强的聚集力而产生团聚，导致炭黑的分散性较差而不利于导电。为了防止团聚，目前炭黑填料的粒径均大于30nm。所以解决颗粒较小(5nm～30nm)的炭黑在橡胶基体中的团聚现象是提高产品导电性能的关键。

现有的解决方法是通过加入改性助剂或者提前对炭黑进行表面改性处理，但是改性助剂的加入会影响导电硅橡胶的电学性能和力学性能且不能良好解决较小粒径的炭黑(5nm～30nm)在基体中的团聚问题，对炭黑的表面改性处理同样不能完全解决小粒径炭黑在基体中的团聚问题。

发明内容

本发明提供了一种用于硅橡胶复合导电薄膜的导电填料，对炭黑进行负载预处理实现其在载体上的均匀分散后形成一种复合导电填料，再将均匀负载炭黑的活性炭载体均匀分散于硅橡胶中，解决了现有导电硅橡胶中炭黑粒径较小时炭黑粒子间会产生极强的聚集力而产生团聚，导致炭黑的分散性较差而不利于导电的问题。

本发明技术方案说明如下：

一种用于硅橡胶复合导电薄膜的导电填料，该导电填料由以下配比的原料组成：导电性炭黑填料粉末1～4mg/ml、大孔活性炭1～4mg/ml，配置500ml混合溶液。

所述的导电性炭黑填料为乙炔炭黑、超导电炭黑N293、特导电炭黑N472、超高导电炭黑BP2000中的一种或多种并用，呈颗粒状，平均粒径在5～30nm。

所述的大孔活性炭呈颗粒状，其平均粒径在400～800目，其孔径尺寸在20～200nm。

一种用于硅橡胶复合导电薄膜的导电填料的制备方法，该方法如下：将导电性炭黑填料粉末1～4mg/ml、大孔活性炭1～4mg/ml的比例分散在去离子水中，使用搅拌器搅拌10～30min，其中搅拌器转速为100～400r/min；得到的水悬浮体系使用超声波分散仪分散60～120min，过滤，得到的滤渣在真空下于50～100℃燥箱中干燥10～20h后过400～800目筛，除去未负载成功的炭黑，即得到预处理的活性炭负载炭黑的导电填料。

一种用于硅橡胶复合导电薄膜的导电填料制备的硅橡胶复合导电薄膜。

本发明的有益效果：

1、本发明先单独进行导电活性炭对纳米炭黑的负载处理，得到一种负载型复合导电填料，纳米级炭黑均匀负载于活性炭孔隙内，活性炭载体再均匀混合于硅橡胶基体中，活性炭载体较之纳米炭黑颗粒大，在硅橡胶基体中分散更好；

2、纳米炭黑均匀负载于活性炭的复合导电填料再分散于硅橡胶基体中，解决了小粒径炭黑粉体(粒径小于30nm)在基体中无法实现均匀分散易团聚的问题，进一步改善了导电硅橡胶的电学性能。炭黑粒径减小，导电表面积增大，分散效果大大提高，易于形成导电网络。

具体实施方式

一种用于硅橡胶复合导电薄膜的导电填料，该导电填料由以下配比的原料组成：导电性炭黑填料粉末1～4mg/ml、大孔活性炭1～4mg/ml，配置500ml混合溶液。

所述的导电性炭黑填料为乙炔炭黑、超导电炭黑N293、特导电炭黑N472、超高导电炭黑BP2000中的一种或多种并用，呈颗粒状，平均粒径在5～30nm。

所述的大孔活性炭呈颗粒状，其平均粒径在400～800目，其孔径尺寸在20～200nm。