[发明专利]一种导电热塑性动态硫化硅橡胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种导电热塑性动态硫化硅橡胶及其制备方法。这种导电热塑性动态硫化硅橡胶是由以下的原料组成：热塑性聚氨酯弹性体、硅橡胶混炼胶、导电填料、交联剂、相容剂、催化剂。同时也公开了这种导电热塑性动态硫化硅橡胶的动态硫化制备方法。本发明所制备得到的导电热塑性动态硫化硅橡胶具有导电性好、手感舒适、可回收、力学性能优异等特性，可广泛适用于电子电气、汽车、军工、通讯等领域。

技术领域

本发明涉及一种导电热塑性动态硫化硅橡胶及其制备方法。

背景技术

动态硫化是一种新兴的橡胶硫化技术，是将未硫化的橡胶在高剪切作用下与热塑性材料共同熔融共混，同时加入硫化剂使其硫化的过程。在这个过程中，热固性的橡胶相(分散相)以某一粒径范围被均匀地分散在热塑性材料(连续相)中，同时橡胶相颗粒完成交联，最终得到热塑性动态硫化橡胶(TPV)。动态硫化的最大特点是将本身为热固性的橡胶相承载于热塑性材料中，从而将热固性橡胶和热塑性的塑料特性结合起来，同时便于材料的加工和回收利用。

热塑性聚氨酯弹性体(TPU)是一种性能优异的热塑性弹性体，由异氰酸酯和多元醇聚合而成，具有优异的力学性能、耐油性、耐磨性，但其耐候性和加工性能较差。

硅橡胶是指主链由硅和氧原子交替构成，硅原子上连有两个有机基团的橡胶，硅橡胶手感舒适、耐候性好，能够在-40-200℃之间保持力学性能稳定，并保持一定的韧性、回弹性和硬度。

导电高分子材料是指具有导电性的高分子材料，与传统的金属导电材料相比，导电高分子材料具有密度小、导电率可控、易加工、成本低廉等优点，可用于传感器、电磁屏蔽等领域。同时，导电高分子材料也有手感粗糙、力学性能差、质量不稳定等缺点。

为此将TPU与硅橡胶结合起来并赋予其导电的特性，能够有效的解决上述问题。现有文献中，US4500688、CN106751736A都通过不同的动态硫化体系制备了TPU/硅橡胶热塑性弹性体，但是并没有进一步地研究导电型热塑性动态硫化硅橡胶的制备。CN104098795A通过将热塑性塑料、橡胶粒子、导电填料进行简单共混得到了一种导电性热塑性弹性体，但其并没有采用动态硫化这一先进工艺，所制得的产品各性能尚未能较好满足实际的使用要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于运用动态硫化方法，提供一种具有导电性好、可回收、力学性能优异的导电热塑性动态硫化硅橡胶及其制备方法。本发明通过动态硫化一步制备具有导电特性的热塑性动态硫化硅橡胶，所得到的产品具有丝滑的手感，同时具有优异的力学性能和导电性。

本发明所采取的技术方案是：

一种导电热塑性动态硫化硅橡胶，是由以下质量份的原料组成：热塑性聚氨酯弹性体30～70份、硅橡胶混炼胶30～70份、导电填料1～30份、交联剂1～5份、相容剂5～20份、催化剂0.01～0.5份。

优选的，这种导电热塑性动态硫化硅橡胶中，热塑性聚氨酯弹性体为聚醚型TPU、聚酯型TPU中的至少一种。

优选的，这种导电热塑性动态硫化硅橡胶中，热塑性聚氨酯弹性体的邵氏硬度为60A～95A。

优选的，这种导电热塑性动态硫化硅橡胶中，硅橡胶混炼胶为经过白炭黑补强的甲基乙烯基硅橡胶(或称为甲基乙烯基生胶)；进一步优选的，甲基乙烯基硅橡胶生胶经白炭黑补强的方法为气相法或沉淀法。

优选的，这种导电热塑性动态硫化硅橡胶中，硅橡胶混炼胶中的乙烯基摩尔含量为0.04％～0.5％。

优选的，这种导电热塑性动态硫化硅橡胶中，导电填料为炭黑、碳纤维、石墨粉、石墨烯、碳纳米管、硬碳、碳微球、银粉、镍粉、铜粉中的至少一种；进一步优选的，导电填料为炭黑、碳纤维、石墨粉、银粉、镍粉、铜粉中的至少一种。

优选的，这种导电热塑性动态硫化硅橡胶中，导电填料的粒径为0.1μm～40μm。