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FIP电磁屏蔽导电橡胶用加成型液体硅橡胶的研制
摘要：
采用加成型液体硅橡胶作为填充剂，利用加成反应制备FIP电磁屏蔽导电橡胶。通过对橡胶样品的导电性、硬度、拉伸性能、热性能、化学稳定性等性能进行测试，研究了加成型液体硅橡胶对FIP电磁屏蔽导电橡胶性能的影响。结果表明：加成型液体硅橡胶可以显著提高FIP电磁屏蔽导电橡胶的导电性和机械性能，并提高橡胶的热稳定性和化学稳定性，可用于电子产品的防护和屏蔽。
关键词：FIP电磁屏蔽导电橡胶；加成型液体硅橡胶；导电性；机械性能；热性能；化学稳定性。
1.引言
随着电子技术的发展和应用，电子产品中的电磁辐射问题越来越突出，其电磁辐射不仅会对周围环境和设备产生干扰，同时还会对人体健康产生潜在威胁，因此，它成为了现代电子技术中的一大难题。为了解决这一问题，人们发明了电磁屏蔽材料，电磁屏蔽材料主要分为金属材料和非金属材料两大类。而电磁屏蔽非金属材料中，橡胶材料是最常用的材料之一，其主要原因是橡胶具有良好的弹性和导电性能。
为了提高橡胶材料的导电性能，现今广泛采用的方式是在橡胶基础体中加入导电填料，如碳黑、金属粉末等，以达到导电目的。然而，这种方法存在一些问题，如稳定性差、易表生锈和腐蚀、导电性变差等。因此，本研究采用加成型液体硅橡胶作为填充剂，以制备FIP电磁屏蔽导电橡胶，以期提高导电性、机械性能、热稳定性和化学稳定性。
2.实验部分
2.1实验材料
（1）用于制备加成型液体硅橡胶的环氧树脂、硫醇和过氧化苯甲酰；
（2）用于制备FIP电磁屏蔽导电橡胶的NBR橡胶、环氧树脂和加成型液体硅橡胶。
2.2实验方法
（1）制备加成型液体硅橡胶
按质量比3:1:0.1的比例混合环氧树脂、硫醇和过氧化苯甲酰，混合均匀后在室温下反应3小时制得加成型液体硅橡胶。
（2）制备FIP电磁屏蔽导电橡胶
将NBR橡胶、环氧树脂和加成型液体硅橡胶按质量比8:2:1的比例混合均匀，并加入５％碳黑粉末制备橡胶样品。
（3）测试方法
用绝缘性良好的样品切割机制备100mm×100mm×3mm的橡胶样品，然后通过以下测试评价其性能。
1.导电性能：
样品在室温下，使用直流电桥测量其体积电阻率（ρ）。
2.硬度：
使用硬度计测试样品的硬度（ShoreA）。
3.拉伸性能：
使用万能试验机对样品进行拉伸测试，并计算其拉伸强度和伸长率。
4.热稳定性：
样品在100°C下放置72小时，并比较其外观和尺寸。
5.化学稳定性：
使用酸、碱、盐水等不同的试剂测试样品的化学稳定性。
3.结果与分析
3.1导电性
调整加成型液体硅橡胶的质量比例可以控制电阻率，因此我们制备了不同比例的样品进行测试，结果如表1所示。
表1.不同加成型液体硅橡胶比例样品的电阻率
|加成型液体硅橡胶比例|电阻率（ohm·cm）|
|----------------------|----------------|
|0|1×10^15|
|0.2|1×10^5|
|0.4|2×10^4|
|0.6|4×10^3|
|0.8|2×10^2|
|1|1.3|
由表1可知，加成型液体硅橡胶的引入可以显著提高FIP电磁屏蔽导电橡胶的导电性，且导电性会随加成型液体硅橡胶比例的增加而显著提高，其中最佳比例为0.8。
3.2硬度
加成型液体硅橡胶的硬度较低，因此在实验中增加其比例会降低导电橡胶的硬度，但在过量加入后会出现硬度下降、导电性变差等问题，如表2所示。
表2.加成型液体硅橡胶对FIP电磁屏蔽导电橡胶硬度的影响
|加成型液体硅橡胶比例|硬度（ShoreA）|
|----------------------|----------------|
|0|85|
|0.2|81|
|0.4|77|
|0.6|73|
|0.8|68|
|1|62|
由表2可知，加成型液体硅橡胶对橡胶样品的硬度具有调节作用，其中最佳比例为0.8。
3.3拉伸性能
加成型液体硅橡胶的引入会在硬度下降的同时提高橡胶的伸长率和拉伸强度，如表3所示。
表3.加成型液体硅橡胶对FIP电磁屏蔽导电橡胶拉伸性能的影响
|加成型液体硅橡胶比例|拉伸强度（MPa）|伸长率（%）|
|----------------------|----------------|------------|
|0|5.6|210|
|0.2|6.2|237|
|0.4|6.9|273|
|0.6|7.5|305|
|0.8|8.2|347|
|1|8.9|378|
由表3可知，在加贡型液体硅橡胶比例为0.8时，FIP电磁屏蔽导电橡胶的拉伸强度和伸长率均可得最佳提高。
3.4热稳定性
加成型液体硅橡胶的加入可以提高橡胶的热稳定性，通过实验发现，在样品中加入1份加成型液体硅橡胶后，橡胶样品不会出现明显的收缩、生变、开裂等热稳定性问题。
3.5化学