导电及高导电硅橡胶(二)

2.3　不同导电填料对硅橡胶物理性能的影响

　　为使所得导电材料具有较好的力学性能，对炭黑、高导电粉末G及Ag填充硅橡胶进行比较(见表3)。

 

	乙炔炭黑1	G	Ag
拉伸強度/MPa	3.0	2.95
扯斷伸長率／％	230	287.5
邵爾A硬度／度	70	55	50
體積電阻率／Ω.cm	0.95～1.9	0.0266	0.0190

表3　不同导电填料对硅橡胶力学性能的影响

　　由试生产及表3可知：Ag填充硅橡胶拉伸强度极低﹔而以G填充的硅橡胶体积电阻率有数量级的突破，且力学性能与以炭黑填充的材料不分伯仲。究其原因，G为经导电处理的球状碳粒子，本身对硅橡胶有一定的补强作用。差别较大的是硬度的变化，但对现有生产工艺而言，硬度的变化影响不大。Ag填充的胶料电阻很小，但由于其强度低，且Ag易发生迁移，电阻稳定性差﹔因此，未被采用。

2.4　导电填料用量对导电性能的影响
　　导电填料用量对硅橡胶导电性能影响如图1、图2所示。
 
图1　炭黑用量对硅橡胶导电性能的影响
 
图2　导电粉末G对硅橡胶导电性能的影响
　　由图1可见，乙炔炭黑用量的增大会使硅橡胶的导电性增加，但其用量不能无限制增大﹔因为这将导致胶料加工性能变差，例如100份胶料中用110份炭黑时，胶料不能成团。而用高导电粉末G时，用量达230份时仍能成团，其体积电阻率为0.0226 Ω.cm，且加工相当容易，其劳动强度远低于使用炭黑时。使用高导电粉末G的导电硅橡胶具有极低的电阻，适当的力学性能，可用于灵敏度要求高、导电性要求极佳的场合。

2.5　助交联剂对硫化胶加工性能、力学性能的影响
　　多乙烯基硅橡胶在硫化胶中起集中交联作用。通过集中交联将应力均匀分散到众多分子链上，可制得撕裂强度高、综合性能优异的硫化胶。考虑到原料国产化问题，以TAIC代替多乙烯基硅橡胶，其结果见表4。

表4　助交联剂对硫化胶力学性能的影响

	多乙烯基硅橡膠	TAIC	無
拉伸強度／MPa	3.9	3.2	2.8
撕裂強度/kN.m－1	33	37	29.3
扯斷伸長率／％	265.6	276.3	280
邵爾A硬度／度	55	57	54

　　由表4可看出，使用TAIC为助交联剂，硫化胶也显示出优异耐热性(二段硫化无碍)及良好的撕裂强度。
3　结　论
　　具有中空结构的超导炭黑BP 2000导电性虽佳，但加工困难，具有延缓硫化的作用，生产效率低、不良率高，工艺尚待改进。

　　利用现有工艺，可用乙炔炭黑制造出体积电阻率达0.38～0.48 Ω.cm的材料，低于传统方法的1.9 Ω.cm。

　　用高导电粉末G可制得与Ag填充体积电阻率相当的材料(ρv=0.0266 Ω.cm)，可满足低电阻、高附加值产品的需求，成为高灵敏性导电材料之一。