导电氯醚橡胶的制备及性能研究

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本文主要对导电氯醚橡胶(ECO)进行了研究,通过添加氧化物和离子导电填料制备了导电氯醚橡胶复合材料。研究了以二氧化锡(SnO2)和锑掺杂二氧化锡(ATO)为代表的氧化物填料,以高氯酸锂(LiClO4)和十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)为代表的离子导电填料对氯醚橡胶导电性的影响。通过对比试验选择了用作导电橡胶辊的各种填料的最佳浓度,设计了性能稳定的导电橡胶辊的配方。利用SEM及TGA等表征手段研究了不同填料在氯醚橡胶中的分散性及复合材料的热稳定性,通过SEM分析了填料粒子在氯醚橡胶基体中的导电机理。研究表明添加SnO2和ATO填料的氯醚橡胶均有很好的热稳定性,ATO填料的导电效果比SnO2好,当填料含量从0增加到20 phr时,ECO的体积电阻率随着SnO2含量的增加单调减小,随着ATO的增加在6到10phr之间出现渗流阈值。ECO/ATO和ECO/SnO2的温阻曲线显示出材料的负温度效应(NTC),而且ECO/ATO对温度的稳定性好于ECO/SnO2材料。添加LiClO4和DTAB同样能降低ECO的体积电阻率,但由于离子导电剂吸湿性严重,因此材料的体积电阻率随温度的变化较大。通过两个不同体系的导电填料比较,8 phr ATO更适宜作为导电橡胶辊的填料含量。  此外,为了降低导电橡胶辊的成本,将三元乙丙橡胶(EP DM)与氯醚橡胶共混,由于本实验采用的氯醚橡胶含环氧乙烷组分高,极性弱,因此ECO与EPDM具有较好的共混性。研究表明80ECO/20EPDM的共混比能够满足导电橡胶辊体积电阻率的要求,而且SEM及DSC表明材料的共混性好,由于材料的热稳定性、硬度及拉伸性能均满足要求,80ECO/20EPDM共混能够大大降低材料的成本。
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